JP5165866B2 - Method and apparatus for supplying electron donor to microorganism and bioreactor using the same - Google Patents

Method and apparatus for supplying electron donor to microorganism and bioreactor using the same Download PDF

Info

Publication number
JP5165866B2
JP5165866B2 JP2006201123A JP2006201123A JP5165866B2 JP 5165866 B2 JP5165866 B2 JP 5165866B2 JP 2006201123 A JP2006201123 A JP 2006201123A JP 2006201123 A JP2006201123 A JP 2006201123A JP 5165866 B2 JP5165866 B2 JP 5165866B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
volatile organic
container
electron donor
liquid
organic substance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006201123A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008023488A (en
Inventor
弘明 植本
元 三村
達紀 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Central Research Institute of Electric Power Industry
Ebara Jitsugyo Co Ltd
Original Assignee
Central Research Institute of Electric Power Industry
Ebara Jitsugyo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Central Research Institute of Electric Power Industry, Ebara Jitsugyo Co Ltd filed Critical Central Research Institute of Electric Power Industry
Priority to JP2006201123A priority Critical patent/JP5165866B2/en
Publication of JP2008023488A publication Critical patent/JP2008023488A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5165866B2 publication Critical patent/JP5165866B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)

Description

本発明は、微生物への電子供与体供給方法及びその装置並びにそれを利用したバイオリアクターに関する。さらに詳述すると、本発明は、微生物を利用した生物学的処理により被処理液中に存在する物質、例えばアンモニアや硝酸イオン、亜硝酸イオン等の窒素化合物を効率良く除去するための微生物への電子供与体供給方法及びその装置並びにそれを利用したバイオリアクターに関する。   The present invention relates to a method and apparatus for supplying an electron donor to a microorganism, and a bioreactor using the same. More specifically, the present invention relates to a microorganism for efficiently removing substances present in a liquid to be treated, for example, nitrogen compounds such as ammonia, nitrate ions, and nitrite ions, by biological treatment using microorganisms. The present invention relates to an electron donor supply method and apparatus, and a bioreactor using the same.

微生物を利用した生物学的処理を行う際には、アルコールなどの有機物を微生物のエネルギー源となる電子供与体として供給しなければならない場合がある。例えば、被処理液中に存在するアンモニア等の窒素化合物を生物学的処理によって除去する下水処理プロセスにおいては、硝化反応の後の脱窒反応の際に、脱窒反応を速めるために、メタノールが微生物のエネルギー源となる電子供与体として制御装置により制御されるポンプ装置によって必要量だけ供給されるようにしている(特許文献1)。   When performing biological treatment using microorganisms, it is sometimes necessary to supply an organic substance such as alcohol as an electron donor that serves as an energy source for microorganisms. For example, in a sewage treatment process in which nitrogen compounds such as ammonia present in the liquid to be treated are removed by biological treatment, methanol is used to accelerate the denitrification reaction during the denitrification reaction after the nitrification reaction. A necessary amount is supplied by a pump device controlled by a control device as an electron donor serving as an energy source for microorganisms (Patent Document 1).

また、被処理液中に存在するアンモニア等の窒素化合物の除去に有効な微生物が固定化されたシート状の高分子ゲルの一面に被処理液を接触させ、他面に脱窒処理に必要なエネルギー源としての電子供与体を接触させる形式の窒素除去バイオリアクター(特許文献2並びに3)においても、微生物のエネルギー源となるアルコールを電子供与体として供給するようにしている。アルコールの供給は、バイオリアクター内に形成された高分子ゲル担体の内側の空間とアルコール貯留槽とを配管で連結した循環路を利用して、循環ポンプや様々なバルブや計器類などを操作してアルコールの供給タイミング並びに量を制御している。   In addition, the liquid to be treated is brought into contact with one surface of a sheet-like polymer gel on which microorganisms effective for removing nitrogen compounds such as ammonia existing in the liquid to be treated and the other surface is necessary for the denitrification treatment. In a nitrogen removal bioreactor (Patent Documents 2 and 3) in which an electron donor as an energy source is contacted, alcohol serving as an energy source of microorganisms is supplied as an electron donor. Alcohol is supplied by operating a circulation pump, various valves, and instruments using a circulation path that connects the space inside the polymer gel carrier formed in the bioreactor and the alcohol storage tank with piping. The alcohol supply timing and amount are controlled.

ここで、アルコールの供給が過剰であると、微生物が消費しきれずに水中などにアルコールが残留して水質を悪化させる虞があり、その反面、アルコールの供給量が少ないと、エネルギー源不足となって脱窒反応が不十分となり亜硝酸濃度が高まる問題が生ずる。そこで、アルコールの供給は、ポンプなどを用いてその供給量とタイミングが制御され、アルコール貯留タンクから10容量%程度の濃度に希釈されたアルコールが供給されるように設けられている。   Here, if the supply of alcohol is excessive, microorganisms may not be consumed and alcohol may remain in the water and deteriorate the water quality. On the other hand, if the supply amount of alcohol is small, the energy source will be insufficient. As a result, the denitrification reaction becomes insufficient and the concentration of nitrous acid increases. Therefore, the supply of alcohol is controlled such that the supply amount and timing are controlled using a pump or the like, and alcohol diluted to a concentration of about 10% by volume is supplied from the alcohol storage tank.

特許第3260554号Japanese Patent No. 3260554 特許第3340356号Japanese Patent No. 3340356 特許第2887737号Japanese Patent No. 2887737

したがって、従来のバイオリアクターにおける微生物への電子供与体供給方法は、脱窒菌のエネルギー源となる電子供与体であるメタノールやエタノール等のアルコール溶液の供給量を一定量に維持するためのポンプや制御装置などの一連の設備が必要であり、設備が大型化すると共に設備操作も複雑化することから、ランニングコストが高くなるという問題を有している。   Therefore, an electron donor supply method to microorganisms in a conventional bioreactor is a pump or control for maintaining a constant supply amount of an alcohol solution such as methanol or ethanol, which is an electron donor serving as an energy source for denitrifying bacteria. A series of facilities such as an apparatus is required, and the facility becomes large and the operation of the facility becomes complicated. Therefore, there is a problem that the running cost becomes high.

また、メタノールやエタノール等のアルコール溶液が高濃度の場合、前記溶液を微生物に直接接触させると微生物が死に至ることがあり、前記溶液は必ず水で希釈して微生物が死なない程度の濃度に調整しなければならないという煩わしさも有している。しかも、アルコール原液を使うことができないため、希釈して貯蔵しなければならず、その分だけ貯留タンクが大型化してしまう問題を有している。さらに、従来の微生物への電子供与体供給方法は、アルコールを希釈したものをそのまま微生物に供給するようにしているため、不純物の多い廃アルコールなどを利用できない問題がある。例えば、茶の精製過程で生じる廃アルコールには、カテキンが含まれるため、これをエネルギー源として用いると、希釈して用いても微生物を死滅させる虞がある。そこで、不純物を除いた状態で用いなければならないため、廃アルコールの再利用が事実上できなかった。   Also, if the alcohol solution such as methanol or ethanol is in high concentration, the microorganism may die if the solution is brought into direct contact with the microorganism, and the solution must be diluted with water so that the microorganism does not die. It also has the hassle of having to do it. Moreover, since the alcohol undiluted solution cannot be used, it must be diluted and stored, and there is a problem that the storage tank is enlarged accordingly. Furthermore, the conventional electron donor supply method for microorganisms has a problem that waste alcohol having a large amount of impurities cannot be used because the diluted alcohol is directly supplied to the microorganisms. For example, waste alcohol generated in the tea refining process contains catechins. Therefore, when this is used as an energy source, there is a risk that microorganisms will be killed even if diluted. Therefore, since it must be used in a state in which impurities are removed, waste alcohol cannot be reused in practice.

さらに、特許文献2あるいは3に記載されているような、微生物が固定化されたシート状の高分子ゲルで囲まれた空間内に、脱窒菌に必要なエネルギー源としての電子供与体を接触させる形式の窒素除去バイオリアクターにおいては、リアクターから溢れ出ない程度の量のアルコールを供給パイプでリアクターの中に供給しなければならないため、リアクターを大型化するほどアルコールを隅々までうまく拡散することが困難となり、大型化が難しい。また、このようなアルコールの供給方法では、装置の薄型化を図ることが難しい。   Furthermore, an electron donor as an energy source necessary for denitrifying bacteria is brought into contact with a space surrounded by a sheet-like polymer gel on which microorganisms are immobilized as described in Patent Document 2 or 3. In the type of nitrogen removal bioreactor, the amount of alcohol that does not overflow from the reactor must be supplied into the reactor through the supply pipe, so that the larger the reactor, the better the alcohol can be diffused to every corner. It becomes difficult, and enlargement is difficult. Also, with such an alcohol supply method, it is difficult to reduce the thickness of the apparatus.

そこで、本発明は、電子供与体を隅々まで供給してリアクターの大型化や薄型化が可能となる微生物への電子供与体供給方法及び装置を提供することを目的とする。また、本発明は、ポンプや制御装置などを用いずに簡易に微生物への電子供与体供給を実現できる方法及び装置を提供することを目的とする。さらに、本発明は廃アルコールをエネルギー源として再利用可能な微生物への電子供与体供給方法および装置を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the electron donor supply method and apparatus to microorganisms which can supply an electron donor to every corner and the reactor can be enlarged or reduced in thickness. Another object of the present invention is to provide a method and apparatus that can easily supply an electron donor to a microorganism without using a pump or a control device. Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for supplying an electron donor to a reusable microorganism using waste alcohol as an energy source.

また、本発明は微生物への電子供与体供給に関し、管理の必要のないコンパクトなバイオリアクターを提供することを目的とする。さらに、本発明は被処理液中に存在する有害物質、例えばアンモニアや硝酸イオン、亜硝酸イオンなどを効率良く除去するためのバイオリアクターを提供することを目的とする。   Another object of the present invention is to provide a compact bioreactor that does not require management, with respect to the supply of electron donors to microorganisms. Furthermore, an object of the present invention is to provide a bioreactor for efficiently removing harmful substances such as ammonia, nitrate ions and nitrite ions present in the liquid to be treated.

かかる課題を解決するための本発明の微生物への電子供与体供給装置は、微生物へのエネルギー源となる電子供与体として機能する揮発性有機物(以下、単に揮発性有機物と呼ぶこともある。)と、揮発性有機物を浸透させ得る液体浸透部材と、非多孔性膜を少なくとも一部に備える密封構造の容器とを含み、容器内に揮発性有機物と共に液体浸透部材を収容し、揮発性有機物を容器の非多孔性膜部分から非多孔性膜の分子透過性能に支配される速度で容器周辺の微生物に供給するものである。また、本発明の微生物への電子供与体供給方法は、非多孔性膜を少なくとも一部に備える密封構造の容器中に、微生物のエネルギー源となる電子供与体として機能する揮発性有機物と共に揮発性有機物を浸透させ得る液体浸透部材を収容し、液体浸透部材の全面に浸透している揮発性有機物を非多孔性膜の隅々まで供給し、揮発性有機物を容器の非多孔性膜部分から非多孔性膜の分子透過性能に支配される速度で容器周辺の微生物に供給するようにしている。   A device for supplying an electron donor to a microorganism of the present invention for solving such a problem is a volatile organic substance functioning as an electron donor that serves as an energy source for the microorganism (hereinafter also referred to simply as a volatile organic substance). And a liquid permeable member capable of permeating volatile organic matter, and a container having a sealed structure having at least a part of a non-porous membrane, and the liquid permeable member is accommodated in the container together with the volatile organic matter. The non-porous membrane portion of the container supplies the microorganisms around the container at a speed controlled by the molecular permeation performance of the non-porous film. In addition, the electron donor supply method for microorganisms of the present invention is a volatile organic substance functioning as an electron donor serving as an energy source for microorganisms in a sealed container having at least a part of a non-porous membrane. A liquid penetrating member capable of penetrating organic matter is accommodated, volatile organic matter penetrating the entire surface of the liquid penetrating member is supplied to every corner of the nonporous membrane, and volatile organic matter is removed from the nonporous membrane portion of the container. The microorganisms around the container are supplied at a speed governed by the molecular permeation performance of the porous membrane.

また、かかる課題を解決するための本発明の微生物への電子供与体供給装置は、微生物へのエネルギー源となる電子供与体として機能する揮発性有機物を浸透させ得る液体浸透部材と、非多孔性膜を一部に備える密封構造の容器と、容器に設けられた揮発性有機物を補充し得る供給口とを含み、供給口から揮発性有機物を補充することにより液体浸透部材に揮発性有機物を浸透させ、揮発性有機物を容器の非多孔性膜部分から非多孔性膜の分子透過性能に支配される速度で容器周辺の微生物に供給するものである。また、本発明にかかる微生物への電子供与体供給方法は、非多孔性膜を少なくとも一部に備える密封構造の容器中に、微生物のエネルギー源となる電子供与体として機能する揮発性有機物を浸透させ得る液体浸透部材を収容すると共に揮発性有機物を補充し得る供給口を容器に設けて、供給口から揮発性有機物を補充することにより液体浸透部材に揮発性有機物を浸透させ、液体浸透部材の全面に浸透している揮発性有機物を非多孔性膜の隅々まで供給し、揮発性有機物を容器の非多孔性膜部分から非多孔性膜の分子透過性能に支配される速度で容器周辺の微生物に供給するようにしている。   In addition, an electron donor supply apparatus for a microorganism of the present invention for solving such a problem includes a liquid penetrating member capable of penetrating a volatile organic substance functioning as an electron donor serving as an energy source for the microorganism, and a non-porous material. It includes a sealed container with a membrane in part and a supply port that can be replenished with volatile organic matter provided in the container. By replenishing the volatile organic matter from the supply port, the liquid permeable material is permeated into the liquid penetrating member. The volatile organic substance is supplied from the non-porous membrane portion of the container to the microorganisms around the container at a speed governed by the molecular permeation performance of the non-porous film. In addition, the method for supplying an electron donor to a microorganism according to the present invention allows a volatile organic substance functioning as an electron donor serving as an energy source for the microorganism to penetrate into a sealed container having at least a part of a non-porous membrane. A supply port capable of containing the liquid penetrating member that can be replenished and replenishing the volatile organic matter is provided in the container, and the liquid penetrating member is permeated into the liquid penetrating member by replenishing the volatile organic matter from the supply port. The volatile organic matter penetrating the entire surface is supplied to every corner of the non-porous membrane, and the volatile organic matter is transferred from the non-porous membrane portion of the vessel to the periphery of the vessel at a speed controlled by the molecular permeation performance of the non-porous membrane. Supply to microorganisms.

容器内に収容された液体浸透部材には、揮発性有機物が毛管現象により隅々まで均一に浸透するので、液体浸透部材と接触している非多孔性膜の面の隅々まで揮発性有機物を供給することができる。したがって、液体浸透部材と接触している非多孔性膜の面全体から揮発性有機物を均一に徐放することができる。   Since the volatile organic matter uniformly permeates into every corner of the liquid penetrating member contained in the container by capillary action, the volatile organic matter is spread to every corner of the surface of the non-porous membrane in contact with the liquid penetrating member. Can be supplied. Therefore, the volatile organic substance can be uniformly and gradually released from the entire surface of the non-porous membrane in contact with the liquid penetrating member.

また、容器内に収容された液体浸透部材は、液体を保持すると共に液体の通路として機能する。また、スペーサーとしての役割も果たす。したがって、容器の一部あるいは全体に押圧力が掛かって潰れた場合にも、揮発性有機物の浸透経路が確保されて、液体浸透部材の隅々まで揮発性有機物が浸透するので、揮発性有機物の徐放面積を減少させることがない。   The liquid penetrating member housed in the container holds the liquid and functions as a liquid passage. It also serves as a spacer. Therefore, even when a part or the whole of the container is crushed due to a pressing force, a volatile organic matter permeation path is secured, and the volatile organic matter penetrates to every corner of the liquid permeable member. Does not reduce the sustained release area.

液体浸透部材に浸透している揮発性有機物は、非多孔性膜の分子透過性能に支配される緩やかな速度で徐放されるので、容器周辺の微生物に対し生存に影響を与えることのない濃度に希釈された状態で微生物に電子供与体として供給される。しかも、揮発性有機物の透過速度は、非多孔性膜の分子透過性能に支配されるので、この分子透過性能を膜材料や膜厚、膜密度などで調整することにより、微生物が必要とする量の電子供与体を常時緩やかに供給することができる。   Volatile organic matter penetrating the liquid penetrating member is released slowly at a moderate rate governed by the molecular permeation performance of the non-porous membrane, so the concentration does not affect the survival of microorganisms around the container. It is supplied as an electron donor to the microorganism in a diluted state. In addition, since the permeation rate of volatile organic matter is governed by the molecular permeation performance of the non-porous membrane, the amount required by microorganisms can be adjusted by adjusting this molecular permeation performance with the membrane material, film thickness, membrane density, etc. The electron donor can always be supplied slowly.

また、揮発性有機物を補充し得る供給口を設けることにより、容器内の揮発性有機物の減少分を補充することが可能となるので、微生物が必要とする量の電子供与体を長期に亘って緩やかに供給することが可能となる。   In addition, by providing a supply port that can replenish volatile organic matter, it is possible to replenish the reduced amount of volatile organic matter in the container, so that the amount of electron donor required by the microorganism can be supplied over a long period of time. It becomes possible to supply slowly.

ここで、本発明の電子供与体供給装置の容器は特定の形状に限定されるものではないが、非多孔性膜だけで袋状に形成し、液体浸透部材と揮発性有機物を収容しているものであることが好ましい。容器を袋状とすることで、非常に使いやすい形態となり、容器内の揮発性有機物を消費し尽くして容器周辺の微生物に揮発性有機物を供給できなくなった場合には、液体浸透部材と揮発性有機物を密封した新しい袋と交換するだけで、微生物に対して再び揮発性有機物を供給制御することができる。また、液体浸透部材は袋の内部全体に配置されるようにして収容することが好ましい。液体浸透部材をこのように収容することで、非多孔性膜の全面から均一に揮発性有機物を徐放させることができる。つまり、容器の大きさに対する揮発性有機物の徐放面を最大化できる。   Here, although the container of the electron donor supply device of the present invention is not limited to a specific shape, it is formed into a bag shape with only a non-porous film and contains a liquid penetrating member and a volatile organic substance. It is preferable. By making the container into a bag shape, it becomes a very easy-to-use form, and when the volatile organic matter in the container is exhausted and it becomes impossible to supply volatile organic matter to the microorganisms around the container, the liquid penetrating member and volatile By simply replacing the organic matter with a new sealed bag, the supply of volatile organic matter to the microorganisms can be controlled again. Moreover, it is preferable to accommodate the liquid penetrating member so as to be disposed throughout the interior of the bag. By accommodating the liquid penetrating member in this way, volatile organic substances can be uniformly released from the entire surface of the non-porous membrane. In other words, the sustained release surface of the volatile organic substance with respect to the size of the container can be maximized.

また、前記したように、容器には揮発性有機物を補充する供給口を設けることが好ましく、もしくは容器を揮発性有機物貯留タンクと連通し、必要に応じて揮発性有機物を補充可能とする供給ノズルを備えることが好ましい。この場合には、タンク内に揮発性有機物の原液を貯留しておけば、袋内に収容された液体浸透部材に浸透している揮発性有機物が減少した場合に、揮発性有機物がタンクと容器の圧力差により補充できる。   Further, as described above, it is preferable that the container is provided with a supply port for replenishing volatile organic substances, or the container is connected to a volatile organic substance storage tank so that the volatile organic substances can be replenished as necessary. It is preferable to provide. In this case, if the stock solution of the volatile organic substance is stored in the tank, the volatile organic substance is transferred to the tank and the container when the volatile organic substance penetrating the liquid penetrating member contained in the bag is reduced. It can be replenished by the pressure difference.

ここで、容器下部に押圧力が掛かると、液体浸透部材に浸透していない余剰分の揮発性有機物が押圧力の掛かっていない容器上部へ移動して貯留される。この場合、押圧力が掛かっている容器下部においては、揮発性有機物の浸透経路が確保されて液体浸透部材の隅々まで揮発性有機物が浸透すると共に、押圧力により容器がつぶされて薄くなる。また、押圧力が掛けられていない容器上部には揮発性有機物が貯留される。したがって、貯留している揮発性有機物を、液体浸透部材に浸透している揮発性有機物の減少分だけ供給して、容器の下部の非多孔性膜部分から揮発性有機物を均一に徐放することができる。   Here, when a pressing force is applied to the lower portion of the container, the surplus volatile organic matter that has not permeated the liquid penetrating member moves to and is stored in the upper portion of the container where the pressing force is not applied. In this case, in the lower part of the container to which the pressing force is applied, a penetration path for the volatile organic substance is secured and the volatile organic substance penetrates to every corner of the liquid penetrating member, and the container is crushed and thinned by the pressing force. In addition, volatile organic substances are stored in the upper part of the container where no pressing force is applied. Therefore, the stored volatile organic matter is supplied by the reduced amount of the volatile organic matter penetrating the liquid penetrating member, and the volatile organic matter is uniformly and gradually released from the non-porous membrane portion at the bottom of the container. Can do.

前記のような形態は容器を予め加工して得ることも可能である。例えば、容器を二領域に区画すると共に二領域に跨って液体浸透部材を配置することにより当該二領域を連通し、二領域のうちの一方の領域に前記揮発性有機物を貯留するようにしてもよい。   Such a form can also be obtained by processing the container in advance. For example, the container is divided into two regions and a liquid penetrating member is disposed across the two regions so that the two regions communicate with each other, and the volatile organic substance is stored in one of the two regions. Good.

また、本発明の微生物への電子供与体供給装置は、揮発性有機物を浸透させ得る液体浸透部材と、非多孔性膜とを含み、液体浸透部材が二枚の非多孔性膜で挟持された積層体が形成されていると共に、積層体の周縁部がヒートシールされて液体浸透部材の毛管構造が閉塞されているものである。このような構造の微生物への電子供与体供給装置は、揮発性有機物を浸透させ得る液体浸透部材を非多孔性膜で挟持して積層体を形成する工程と、積層体の周縁部をヒートシールして液体浸透部材の毛管構造を閉塞させる工程とを含む製造方法により得られる。また、揮発性有機物を浸透させ得る液体浸透部材を非多孔性膜で挟持して積層体を形成する工程と、微生物を担持させ得る担体及び積層体を外部衝撃から保護する保護材のうちのいずれか一方もしくは双方を積層体の表面に備える工程と、積層体の周縁部をヒートシールして液体浸透部材の毛管構造を閉塞させる工程とを含む製造方法により得られる。   In addition, the electron donor supply apparatus for microorganisms of the present invention includes a liquid permeable member capable of permeating volatile organic substances and a non-porous film, and the liquid permeable member is sandwiched between two non-porous films. While the laminated body is formed, the peripheral part of the laminated body is heat-sealed, and the capillary structure of the liquid permeation member is closed. An electron donor supply device for a microorganism having such a structure includes a step of forming a laminate by sandwiching a liquid permeation member capable of permeating volatile organic substances with a non-porous film, and heat-sealing the peripheral portion of the laminate And a step of closing the capillary structure of the liquid penetrating member. Further, any one of a step of forming a laminate by sandwiching a liquid permeation member capable of permeating volatile organic substances with a non-porous film, and a carrier capable of supporting microorganisms and a protective material for protecting the laminate from an external impact. It can be obtained by a production method including a step of providing either or both on the surface of the laminate, and a step of heat-sealing the peripheral portion of the laminate to close the capillary structure of the liquid permeation member.

したがって、ヒートシールされた積層体の周縁部では、液体浸透部材の毛管構造が閉塞される。また、積層体の周縁部では液体浸透部材と非多孔性膜が溶着しているので、揮発性有機物が浸透する領域が密閉された状態となる。また、この場合には、積層体の周縁部をヒートシールするだけで揮発性有機物が浸透する密閉領域を形成することができるので、その作製が非常に容易である。また、非多孔性膜の表面に微生物を担持し得る担体及び積層体を外部衝撃から保護する保護材のうちのいずれか一方もしくは双方をさらに備えている場合でも、積層体の周縁部を担体や保護材ごとヒートシールすることで、容易に多層構造体を形成できる。   Therefore, the capillary structure of the liquid penetrating member is blocked at the peripheral edge of the heat-sealed laminate. Further, since the liquid permeation member and the non-porous film are welded at the peripheral edge of the laminate, the region where the volatile organic matter permeates is sealed. In this case, since the sealed region into which the volatile organic substance permeates can be formed only by heat-sealing the peripheral edge of the laminate, its production is very easy. In addition, even when one or both of a carrier capable of supporting microorganisms on the surface of the non-porous membrane and a protective material that protects the laminate from external impacts are provided, the peripheral portion of the laminate is supported by the carrier or By heat-sealing together with the protective material, a multilayer structure can be easily formed.

ここで、本発明における揮発性有機物としてはメタノール、エタノール、プロパノール、ベンゼン、トルエン、フェノール等が適宜用いられるが、廃アルコールの使用も可能である。非多孔性膜は「分子ふるい」のような役割を持っており、透過させようとする分子の分子量が大きくなるにつれて、その分子を透過し難くなる。したがって、揮発性有機物の中に不純物例えばカテキンやシアン化合物のように微生物に対して毒性を呈する抗菌性の分子が混入していても、分子量の大きなカテキンや極性の大きなシアン化合物は透過し難く、微生物にとって無害な揮発性有機物を主成分として透過させることが可能になる。   Here, as the volatile organic substance in the present invention, methanol, ethanol, propanol, benzene, toluene, phenol and the like are appropriately used, but waste alcohol can also be used. The non-porous membrane has a role like “molecular sieve”, and as the molecular weight of the molecule to be permeated increases, it becomes difficult to permeate the molecule. Therefore, even if antibacterial molecules that are toxic to microorganisms, such as impurities such as catechins and cyanide compounds, are mixed in volatile organic substances, catechins with large molecular weights and cyanogen compounds with large polarities are difficult to permeate. It becomes possible to permeate volatile organic substances that are harmless to microorganisms as a main component.

また、本発明にかかる微生物への電子供与体供給装置において、非多孔性膜としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ビニロンなどのプラスチックフィルムの他に、ポリエチレン系、エチレンアクリル酸共重合体、ポリエチレンテレフタレート混合物系などの気液系膜が使用可能であるが、安価で耐久性や耐薬品性に優れたポリエチレンやポリプロピレンの使用、特に、分子を透過しやすい低密度ポリエチレンが好ましい。勿論、これら素材に限定されるものではない。   In addition, in the electron donor supply apparatus for microorganisms according to the present invention, as the non-porous film, for example, in addition to plastic films such as polyethylene, polypropylene, polyester, nylon, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polycarbonate, and vinylon, Gas-liquid membranes such as polyethylene, ethylene acrylic acid copolymer, and polyethylene terephthalate mixture can be used, but use of polyethylene and polypropylene, which are inexpensive and excellent in durability and chemical resistance, especially permeate molecules. Easy low density polyethylene is preferred. Of course, it is not limited to these materials.

本発明の微生物への電子供与体供給方法及び装置は、電子供与体を微生物に供給する必要があるあらゆる施設並びにバイオリアクター全般に対して利用可能である。例えば、目的とする成分の除去に有効な微生物を固定した担体が、電子供与体供給装置の非多孔性膜部分の周りに配置されているバイオリアクターを構成することができる。また、担体に、本発明の電子供与体供給装置がその非多孔性膜部分を当てて貼着されたバイオリアクターを構成することができる。また、担体を袋形状とし、その内側の空間に上述の微生物への電子供与体供給装置を収容したバイオリアクターを構成することも可能である。   The method and apparatus for supplying an electron donor to a microorganism of the present invention can be used for any facility that needs to supply an electron donor to a microorganism and for all bioreactors. For example, a bioreactor in which a carrier on which microorganisms effective for removing a target component are immobilized is arranged around a non-porous membrane portion of an electron donor supply apparatus can be configured. In addition, a bioreactor can be configured in which the electron donor supply device of the present invention is applied to a carrier with the non-porous membrane portion applied thereto. It is also possible to configure a bioreactor in which the carrier is shaped like a bag and the above-described electron donor supply device for microorganisms is accommodated in the space inside the bag.

この場合、液体浸透部材に浸透している揮発性有機物は非多孔性膜を透過して容器の周辺に徐放されるので、微生物を固定した担体に直接あるいは一旦担体の袋内に放出されてから電子供与体として供給される。したがって、微生物のエネルギー源である電子供与体として機能する揮発性有機物を自律的に均一かつ緩やかな徐放性をもってバイオリアクターに固定されている微生物に供給することが可能となる。   In this case, the volatile organic matter that has permeated the liquid penetrating member permeates the non-porous membrane and is gradually released around the container. Therefore, the volatile organic matter is released directly into the carrier on which the microorganism is fixed or once into the carrier bag. Supplied as an electron donor. Therefore, it becomes possible to supply the volatile organic substance functioning as an electron donor, which is an energy source of the microorganism, to the microorganism fixed to the bioreactor autonomously with a uniform and gentle sustained release property.

さらに、本発明のバイオリアクターは、上述の微生物への電子供与体供給装置の容器の非多孔性膜の表面に微生物を直接担持させて成るものである。この場合には、揮発性有機物が透過する面に微生物が固定されているので、供給される揮発性有機物のほぼ全量が微生物に直接供給される。ここで、微生物の固定は、非多孔性膜を有する膜の表面を親水性処理することで高分子ゲルを前記表面に付着させやすくすることによって、あるいは起毛処理することによって、非多孔性膜の表面に直接微生物を付着させるようにしている。   Furthermore, the bioreactor of the present invention is formed by directly supporting microorganisms on the surface of the non-porous membrane of the container of the electron donor supply apparatus for microorganisms described above. In this case, since the microorganism is fixed on the surface through which the volatile organic substance permeates, almost the entire amount of the supplied volatile organic substance is directly supplied to the microorganism. Here, the fixation of the microorganism is performed by making the surface of the membrane having a nonporous membrane hydrophilic, thereby facilitating the adhesion of the polymer gel to the surface, or by raising the surface of the nonporous membrane. Microbes are attached directly to the surface.

また、本発明のバイオリアクターにおいて担体は吸水性ポリマーであることを特徴としている。吸水性ポリマーを用いることで、担体の保水力、吸水力が高まるので、微生物を良好な状態で担持させて目的とする成分の除去を効率よく行うことが可能となる。   In the bioreactor of the present invention, the carrier is a water-absorbing polymer. By using the water-absorbing polymer, the water holding power and water absorbing power of the carrier are enhanced, so that it becomes possible to efficiently remove the target component while supporting the microorganisms in a good state.

さらに、本発明のバイオリアクターは、微生物を固定し得る担体に被処理液中の目的とする成分の除去に有効な微生物とその微生物が産生する物質を酸化または還元する微生物をそれぞれ1種または2種以上固定化した担体の一方の面に被処理液を接触させ他面に上述の電子供与体供給装置を接触させるものである。微生物の一例を挙げると、目的とする成分の除去に有効な微生物としてはアンモニア酸化菌、目的とする成分の除去に有効な微生物が産生する物質を還元する微生物としては脱窒菌である。さらに、目的とする成分の除去に有効な微生物が産生する物質を酸化する微生物として亜硝酸酸化菌を用いることにより、亜硝酸イオンを硝酸イオンに酸化することができ、処理効率が向上する。したがって、被処理液中の窒素化合物(アンモニア、硝酸イオン、亜硝酸イオン)を無害な窒素ガスに変換することが可能となる。   Furthermore, the bioreactor according to the present invention includes one or two microorganisms that oxidize or reduce the microorganisms effective for removing the target component in the liquid to be treated on the carrier on which the microorganisms can be fixed and the substances produced by the microorganisms. The liquid to be treated is brought into contact with one surface of the carrier on which the seeds or more are immobilized, and the above-mentioned electron donor supply device is brought into contact with the other surface. As an example of a microorganism, an ammonia-oxidizing bacterium is an effective microorganism for removing a target component, and a denitrifying bacterium is a microorganism that reduces substances produced by an effective microorganism for removing a target component. Furthermore, by using nitrite-oxidizing bacteria as microorganisms that oxidize substances produced by microorganisms that are effective in removing the target components, nitrite ions can be oxidized to nitrate ions, and the processing efficiency is improved. Therefore, the nitrogen compound (ammonia, nitrate ion, nitrite ion) in the liquid to be treated can be converted into harmless nitrogen gas.

次に、本発明のガス状アンモニアの除去方法は、ガス状アンモニアと水とを接触させてガス状アンモニアを水に溶解させる第一の工程と、ガス状アンモニアと接触させた水をアンモニア酸化菌またはアンモニア酸化菌と亜硝酸酸化菌及び及び脱窒菌が存在している微生物領域に接触させる第二の工程とを含み、微生物領域に本発明の電子供与体供給装置を配置して、揮発性有機物を電子供与体供給装置の容器の非多孔性膜部分から非多孔性膜の分子透過性能に支配される速度で容器周辺の脱窒菌に供給し、アンモニア酸化菌により生成された亜硝酸イオンまたはアンモニア酸化菌により生成された亜硝酸イオンと亜硝酸酸化菌により生成された硝酸イオンが窒素ガスに還元するようにしている。また、本発明のガス状アンモニアの除去装置は、ガス状アンモニアを導入するガス導入部と、ガス導入部から導入されたガス状アンモニアに水を接触させてアンモニア含有水を得る散水手段と、アンモニア含有水を接触させてアンモニア含有水に含まれているアンモニウムイオンを分解処理する微生物処理領域とを含み、微生物処理領域にはアンモニア酸化菌またはアンモニア酸化菌と亜硝酸酸化菌および脱窒菌を存在させると共に本発明の電子供与体供給装置を配置しているものである。   Next, the method for removing gaseous ammonia of the present invention comprises a first step of bringing gaseous ammonia and water into contact with each other to dissolve the gaseous ammonia in water; Or a second step of contacting ammonia oxidizing bacteria, nitrite oxidizing bacteria, and denitrifying bacteria in a microbial area, and arranging the electron donor supply device of the present invention in the microbial area, Is supplied from the non-porous membrane part of the electron donor supply device to the denitrifying bacteria around the container at a rate governed by the molecular permeation performance of the non-porous membrane, and nitrite ions or ammonia produced by ammonia oxidizing bacteria Nitrite ions produced by oxidizing bacteria and nitrate ions produced by nitrite oxidizing bacteria are reduced to nitrogen gas. Further, the gaseous ammonia removing apparatus of the present invention includes a gas introduction part for introducing gaseous ammonia, watering means for obtaining water containing ammonia by bringing water into contact with the gaseous ammonia introduced from the gas introduction part, and ammonia A microbial treatment region for decomposing ammonium ions contained in ammonia-containing water by contacting the hydrated water, and ammonia oxidizer or ammonia oxidizer and nitrite oxidizer and denitrifier are present in the microbial treatment region In addition, the electron donor supply device of the present invention is arranged.

ガス状アンモニアは水に溶解してアンモニウムイオンとなる。そして、アンモニウムイオンはアンモニア酸化菌と接触して亜硝酸イオンに酸化され、亜硝酸酸化菌も存在する場合は硝酸イオンにまで酸化される。そして、アンモニア酸化菌により生成された亜硝酸イオンまたはアンモニア酸化菌により生成された亜硝酸イオンと亜硝酸酸化菌により生成された硝酸イオンは脱窒菌と接触して窒素ガスに還元される。ここで、脱窒菌を機能させるためには、電子供与体が必要である。そこで、微生物処理領域に本発明の電子供与体供給装置を配置することにより、脱窒菌に電子供与体となる揮発性有機物を緩やかに供給して、脱窒菌を機能させることができる。   Gaseous ammonia dissolves in water and becomes ammonium ions. Ammonium ions come into contact with ammonia-oxidizing bacteria and are oxidized to nitrite ions. If nitrite-oxidizing bacteria are also present, they are oxidized to nitrate ions. The nitrite ions produced by the ammonia oxidizing bacteria or the nitrite ions produced by the ammonia oxidizing bacteria and the nitrate ions produced by the nitrite oxidizing bacteria come into contact with the denitrifying bacteria and are reduced to nitrogen gas. Here, an electron donor is required for the denitrifying bacteria to function. Therefore, by disposing the electron donor supply device of the present invention in the microbial treatment region, the denitrifying bacteria can be functioned by slowly supplying volatile organic substances serving as electron donors to the denitrifying bacteria.

尚、微生物処理領域の代わりに、請求項26に記載のバイオリアクターを用いてもよい。 In addition, you may use the bioreactor of Claim 26 instead of a microorganism treatment area | region.

本発明の微生物への電子供与体供給方法並びに装置によれば、容器内に収容された液体浸透部材には、揮発性有機物が毛管現象により隅々まで均一に浸透するので、液体浸透部材と接触している非多孔性膜の面の隅々まで揮発性有機物を供給することができる。したがって、液体浸透部材と接触している非多孔性膜の面全体から揮発性有機物を均一に徐放することができるので、装置を大型化しても揮発性有機物を非多孔性膜の全面から均一に徐放することが可能となり、容器全体が非多孔性膜で構成され、液体浸透部材を容器内の全領域を占めるようにして収容した場合には、容器の大きさに対する揮発性有機物の徐放面を最大化できる。   According to the electron donor supply method and apparatus for microorganisms of the present invention, volatile organic substances uniformly permeate into the liquid penetrating member accommodated in the container by capillary action, so that the liquid penetrating member contacts the liquid penetrating member. Volatile organic matter can be supplied to every corner of the non-porous membrane surface. Therefore, volatile organic substances can be uniformly and gradually released from the entire surface of the non-porous membrane that is in contact with the liquid-permeable member, so that the volatile organic substances are uniformly distributed from the entire surface of the non-porous membrane even when the apparatus is enlarged. When the entire container is composed of a non-porous membrane and the liquid penetrating member is accommodated so as to occupy the entire area of the container, the volatile organic matter is gradually adjusted relative to the size of the container. You can maximize the surface.

また、揮発性有機物を液体浸透部材に浸透させることにより、揮発性有機物が容器の底部に溜まることによる容器底部の膨らみや、揮発性有機物のガス化による容器の膨らみを防ぐことが可能になるので、容器の薄型化を図ることも可能である。したがって、複数の電子供与体供給装置を処理槽などに集積させて収容するときに、電子供与体供給装置の収容密度を上げることができる。また、液体浸透部材は芯材としても機能するので、液体浸透部材を容器内に収容することにより、電子供与体供給装置の容器の強度を向上させることができる。   In addition, by infiltrating the volatile organic substance into the liquid permeable member, it is possible to prevent the container bottom from expanding due to the volatile organic substance accumulating at the bottom of the container and the container from expanding due to gasification of the volatile organic substance. It is also possible to reduce the thickness of the container. Accordingly, when a plurality of electron donor supply devices are collected and accommodated in a processing tank or the like, the accommodation density of the electron donor supply devices can be increased. In addition, since the liquid penetrating member also functions as a core material, the strength of the container of the electron donor supply device can be improved by housing the liquid penetrating member in the container.

さらに、容器内に収容された液体浸透部材は、液体を保持すると共に液体の通路として機能する。また、スペーサーとしての役割も果たす。したがって、容器の一部あるいは全体に押圧力が掛かって潰れた場合にも、揮発性有機物の浸透経路が確保されて、液体浸透部材の隅々まで揮発性有機物が浸透するので、揮発性有機物の徐放面積を減少させることがなく、押圧力が掛かる環境下、例えば水中に容器を浸漬して用いても、容器の非多孔性膜部分から揮発性有機物を均一に徐放させることが可能である。   Further, the liquid penetrating member accommodated in the container holds the liquid and functions as a liquid passage. It also serves as a spacer. Therefore, even when a part or the whole of the container is crushed due to a pressing force, a volatile organic matter permeation path is secured, and the volatile organic matter penetrates to every corner of the liquid permeable member. It is possible to uniformly and gradually release volatile organic substances from the non-porous membrane part of the container even when used in an environment where pressing force is applied, for example, by immersing the container in water, without reducing the sustained release area. is there.

また、本発明の微生物への電子供与体供給方法並びに装置によれば、微生物のエネルギー源となる電子供与体として機能する揮発性有機物と、揮発性有機物を浸透させ得る液体浸透部材とを非多孔性膜を一部に備える密封構造の容器内に収容することにより、揮発性有機物を非多孔性膜から少しずつ透過させて微生物に対して緩やかに供給することが可能である。したがって、揮発性有機物供給量を一定量に維持するための設備を備える必要がなくなり、ランニングコストを大幅に低下させることが可能である。   Further, according to the method and apparatus for supplying an electron donor to a microorganism of the present invention, a non-porous volatile organic substance that functions as an electron donor serving as an energy source for the microorganism and a liquid penetrating member that can permeate the volatile organic substance are non-porous. By storing in a sealed container having a porous membrane in part, volatile organic substances can be gradually permeated from the non-porous membrane and slowly supplied to the microorganisms. Therefore, it is not necessary to provide a facility for maintaining the supply amount of the volatile organic substance at a constant amount, and the running cost can be greatly reduced.

さらに、揮発性有機物を補充し得る供給口を設けることにより、容器内の揮発性有機物の減少分を補充することが可能となるので、微生物が必要とする量の電子供与体を長期に亘って緩やかに供給することが可能となる。   Furthermore, by providing a supply port that can replenish volatile organic matter, it becomes possible to replenish the reduced amount of volatile organic matter in the container, so that the amount of electron donor required by the microorganism can be supplied over a long period of time. It becomes possible to supply slowly.

また、容器下部に押圧力が掛かると、液体浸透部材に浸透していない余剰分の揮発性有機物が、押圧力の掛かっていない容器上部へ移動して貯留される。この場合、押圧力が掛けられている容器下部においては揮発性有機物の浸透経路が確保されて液体浸透部材の隅々まで揮発性有機物が浸透すると共に、押圧力により容器がつぶされて薄くなる。また、押圧力が掛けられていない容器上部には揮発性有機物が貯留される。したがって、貯留している揮発性有機物を、液体浸透部材に浸透している揮発性有機物の減少分だけ供給して、容器の下部の非多孔性膜部分から揮発性有機物を均一に徐放することができる。   In addition, when a pressing force is applied to the lower part of the container, surplus volatile organic matter that has not permeated the liquid penetrating member moves to and is stored in the upper part of the container where the pressing force is not applied. In this case, in the lower part of the container to which the pressing force is applied, a volatile organic substance permeation path is secured and the volatile organic substance penetrates to every corner of the liquid penetrating member, and the container is crushed and thinned by the pressing force. In addition, volatile organic substances are stored in the upper part of the container where no pressing force is applied. Therefore, the stored volatile organic matter is supplied by the reduced amount of the volatile organic matter penetrating the liquid penetrating member, and the volatile organic matter is uniformly and gradually released from the non-porous membrane portion at the bottom of the container. Can do.

また、本発明の電子供与体供給方法並びに装置によれば、揮発性有機物を原液のまま液体浸透部材に浸透させても、揮発性有機物分子が少しずつ非多孔性膜を透過するので、微生物に対して揮発性有機物を緩やかに供給することができる。したがって、従来のように微生物が死滅しない程度に揮発性有機物を水で希釈する工程を省略して手間を省くことができると共に、同じ容積の液量で長時間揮発性有機物を供給することが可能となる。また、誤って原液を供給して微生物を死滅させるような事故を防ぐことが可能となる。さらに、容器そのものを小さくできるし、この容器に対して揮発性有機物を補給するための貯蔵タンクが存在する場合にも希釈しない原液状態での貯蔵を可能とするためタンク容量を小さくできる。   Further, according to the electron donor supply method and apparatus of the present invention, even when the volatile organic substance is permeated into the liquid permeation member as a stock solution, the volatile organic substance molecules permeate the non-porous membrane little by little. On the other hand, volatile organic substances can be supplied slowly. Therefore, the process of diluting volatile organic substances with water to the extent that microorganisms do not die can be omitted, and labor can be saved, and volatile organic substances can be supplied with the same volume of liquid for a long time. It becomes. In addition, it is possible to prevent accidents in which the undiluted solution is accidentally supplied to kill microorganisms. Further, the container itself can be made smaller, and even when a storage tank for replenishing the volatile organic matter is present in the container, the tank capacity can be reduced because it can be stored in the undiluted stock solution state.

また、非多孔性膜が分子ふるいとして機能するため、透過させようとする分子の分子量が大きくなるにつれて、その分子を透過し難くなる。したがって、有機物の中に不純物例えばカテキンやシアン化合物のように微生物に対して毒性を呈する抗菌性の分子が混入していても、分子量の大きなカテキンは透過し難く、微生物にとって無害な揮発性有機物が主成分として透過して容器外に徐放され、不純物のほとんどが容器内に残留する。したがって、廃アルコールのように、不純物を含んでいる揮発性有機物を用いることができる。廃アルコールの再利用は、廃棄物の量を減らすことができて環境にとって好ましいと共に廃棄物の有用化を可能としてエネルギー源のコストを下げることができる。例えば、現在、蒸留、精製等の過程を経て再生されている廃アルコールを、これらの処理を行うことなくそのまま用いることができ、大幅なコストダウンを実現できる。より具体的には、食品、医薬品製造工程などで生じる廃アルコールを、微生物毒性を持つ物質(カテキンやシアン化合物など)を蒸留などの除去工程を経ることなく、微生物のエネルギー源として有効利用できる。   In addition, since the non-porous membrane functions as a molecular sieve, it becomes difficult to permeate the molecule as the molecular weight of the molecule to be permeated increases. Therefore, even if antibacterial molecules that are toxic to microorganisms such as impurities such as catechin and cyanide are mixed in organic substances, catechins having a large molecular weight are difficult to permeate and volatile organic substances that are harmless to microorganisms are not present. Permeated as a main component and gradually released out of the container, and most of the impurities remain in the container. Accordingly, a volatile organic substance containing impurities such as waste alcohol can be used. The recycling of waste alcohol can reduce the amount of waste, which is favorable for the environment and can make the waste useful and reduce the cost of the energy source. For example, waste alcohol that is currently regenerated through processes such as distillation and purification can be used as is without performing these treatments, and a significant cost reduction can be realized. More specifically, waste alcohol produced in food and pharmaceutical manufacturing processes can be effectively used as an energy source for microorganisms without undergoing a removal process such as distillation of substances having microbial toxicity (such as catechins and cyanide compounds).

さらに、本発明の電子供与体供給方法並びに装置は、非多孔性膜から成る袋状の容器に揮発性有機物と揮発性有機物を浸透させ得る液体浸透部材を密封しているので、容器内の揮発性有機物が消費され尽くすまでは自律的に緩やかに且つ均一に一定速度で揮発性有機物が供給される。したがって、メンテナンスを必要とせず、装置構成を簡素化することが可能である。また、容器内の揮発性有機物を消費し尽くしたときには、揮発性有機物と揮発性有機物を浸透させ得る液体浸透部材が密封された新しい袋状の容器と交換するだけで良い。使用済みの袋状の容器は、リサイクルに供することで、再資源化が可能である。   Furthermore, in the electron donor supply method and apparatus of the present invention, a volatile organic substance and a liquid permeable member capable of penetrating the volatile organic substance are sealed in a bag-like container made of a non-porous film. Until the volatile organic matter is consumed, the volatile organic matter is supplied autonomously slowly and uniformly at a constant rate. Therefore, it is possible to simplify the apparatus configuration without requiring maintenance. Further, when the volatile organic matter in the container is exhausted, it is only necessary to replace the volatile organic substance with a new bag-like container sealed with a liquid penetrating member that can permeate the volatile organic substance. Used bag-shaped containers can be recycled by being recycled.

また、本発明の微生物への電子供与体供給装置は、液体浸透部材が非多孔性膜で挟持された積層体の周縁部がヒートシールされて液体浸透部材の毛管構造が閉塞されているので、液体浸透部材に揮発性有機物が供給された場合には、液体浸透部材を挟持している非多孔性膜と液体浸透部材の周縁部の毛管構造の閉塞により、揮発性有機物が浸透する領域が密閉された状態となって、密封構造の容器と同様の機能を発揮する。したがって、非多孔性膜の全面から均一に揮発性有機物を徐放できる。また、このような構造の微生物への電子供与体供給装置は、揮発性有機物を浸透させ得る液体浸透部材を非多孔性膜で挟持して積層体を形成する工程と、積層体の周縁部をヒートシールして液体浸透部材の毛管構造を閉塞させる工程とを含む製造方法により得られる。あるいは、揮発性有機物を浸透させ得る液体浸透部材を非多孔性膜で挟持して積層体を形成する工程と、微生物を担持させ得る担体および積層体を外部衝撃から保護する保護材のいずれか一方もしくは双方を積層体の表面に備える工程と、積層体の周縁部をヒートシールして液体浸透部材の毛管構造を閉塞させる工程とを含む製造方法により得られる。したがって、積層体の周縁部をヒートシールするだけで揮発性有機物が浸透する密閉領域を形成することができるので、液体浸透部材を袋あるいは容器内に入れる手間を省くことができ、作製が非常に容易である。また、非多孔性膜の表面に微生物を担持し得る担体及び積層体を外部衝撃から保護する保護材のうちのいずれか一方もしくは双方をさらに備えている場合でも、積層体の周縁部を担体や保護材全てをまとめてヒートシールすることで、容易に多層構造体を形成できるので、多層構造体を大面積且つ薄く形成しておけば、大型で薄い装置の作製も容易となる。   Further, in the electron donor supply apparatus for microorganisms of the present invention, the peripheral portion of the laminate in which the liquid penetrating member is sandwiched between non-porous membranes is heat sealed, and the capillary structure of the liquid penetrating member is closed. When a volatile organic substance is supplied to the liquid penetrating member, the non-porous membrane sandwiching the liquid penetrating member and the capillary structure at the periphery of the liquid penetrating member are blocked, and the region where the volatile organic substance penetrates is sealed. In this state, the same function as a sealed container is exhibited. Therefore, the volatile organic substance can be gradually released uniformly from the entire surface of the non-porous film. In addition, the electron donor supply apparatus for microorganisms having such a structure includes a step of forming a laminate by sandwiching a liquid permeation member that can infiltrate volatile organic substances with a non-porous film, and a peripheral portion of the laminate. And a step of closing the capillary structure of the liquid permeation member by heat sealing. Alternatively, any one of a step of forming a laminated body by sandwiching a liquid permeable member capable of permeating volatile organic substances with a non-porous film, and a carrier capable of supporting microorganisms and a protective material for protecting the laminated body from external impact Or it is obtained by the manufacturing method including the process of providing both on the surface of a laminated body, and the process of heat-sealing the peripheral part of a laminated body and obstruct | occluding the capillary structure of a liquid permeable member. Therefore, it is possible to form a sealed region into which the volatile organic substance permeates only by heat-sealing the peripheral edge of the laminated body. Easy. In addition, even when one or both of a carrier capable of supporting microorganisms on the surface of the non-porous membrane and a protective material that protects the laminate from external impacts are provided, the peripheral portion of the laminate is supported by the carrier or By heat-sealing all the protective materials together, a multilayer structure can be easily formed. Therefore, if the multilayer structure is formed in a large area and thinly, a large and thin device can be easily manufactured.

また、本発明の電子供与体供給装置を利用したバイオリアクターによれば、微生物への電子供与体として機能する揮発性有機物を微生物が固定された担体に自律的に均一かつ緩やかな徐放性をもって供給することを可能とするので、バイオリアクターを大型化しても、電子供与体供給装置全体が非多孔性膜で構成される場合には、容器内に収容されている液体浸透部材に浸透させた揮発性有機物が非多孔性膜の全面から均一に透過して容器の周辺に徐放する。したがって、揮発性有機物が電子供与体を必要とする微生物が固定された面の隅々まで供給される。しかも、揮発性有機物を浸透させた液体浸透部材を収容した容器を微生物を固定した担体の近くに配置して自律的に均一かつ緩やかな徐放性をもって供給するようにしているので、バイオリアクター毎に独立して取り扱うことができ、使用に便利である。また、非多孔性膜の表面に微生物を直接担持させてなるバイオリアクターの場合、供給される揮発性有機物の全量が微生物に直接に供給されるので、無駄に消費されたり被処理液を汚染することがなく、さらには担体を付着させた別の容器を必要としない。   In addition, according to the bioreactor using the electron donor supply apparatus of the present invention, the volatile organic substance functioning as an electron donor to the microorganism is autonomously and uniformly and gradually released on a carrier on which the microorganism is fixed. Even if the bioreactor is enlarged, if the entire electron donor supply device is composed of a non-porous membrane, the liquid permeation member accommodated in the container is permeated. Volatile organic substances are uniformly permeated from the entire surface of the non-porous membrane and gradually released around the container. Therefore, the volatile organic substance is supplied to every corner of the surface on which the microorganisms requiring the electron donor are fixed. Moreover, the container containing the liquid permeable member infiltrated with the volatile organic substance is disposed near the carrier on which the microorganisms are fixed so as to supply autonomously with uniform and gentle sustained release. It can be handled independently and is convenient to use. In the case of a bioreactor in which microorganisms are directly supported on the surface of a non-porous membrane, the entire amount of supplied volatile organic substances is directly supplied to the microorganisms, so that they are consumed wastefully or contaminate the liquid to be treated. In addition, there is no need for a separate container with a carrier attached.

さらに、本発明のバイオリアクターにおいて担体として吸水性ポリマーを用いることで、担体の保水力、吸水力が高まるので、微生物を良好な状態で担持させて目的とする成分の除去を効率よく行うことが可能となる。   Furthermore, the use of a water-absorbing polymer as a carrier in the bioreactor of the present invention increases the water retention capacity and water absorption capacity of the carrier, so that microorganisms can be supported in a good state and target components can be efficiently removed. It becomes possible.

また、本発明のガス状アンモニアの除去方法並びに装置によれば、本発明の電子供与体供給装置あるいは本発明の電子供与体供給装置を用いたバイオリアクターを利用しているので、脱窒菌への電子供与体となる揮発性有機物の供給量を一定量に維持するための設備を備える必要がなく、ガス状アンモニアの除去にかかるランニングコストを大幅に低下させることが可能である。また、電子供与体供給装置の容器を薄くできるので、電子供与体供給装置を高密度に集積させて配置することができる。したがって、ガス状アンモニアの除去装置の小型化、コンパクト化が可能になる。   Further, according to the method and apparatus for removing gaseous ammonia of the present invention, since the electron donor supply apparatus of the present invention or the bioreactor using the electron donor supply apparatus of the present invention is used, It is not necessary to provide equipment for maintaining the supply amount of the volatile organic substance serving as the electron donor at a constant amount, and the running cost for removing gaseous ammonia can be greatly reduced. In addition, since the container of the electron donor supply device can be thinned, the electron donor supply devices can be integrated and arranged with high density. Therefore, it is possible to reduce the size and size of the gaseous ammonia removal device.

以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.

本発明にかかる微生物への電子供与体供給装置の一実施形態として、容器内に液体浸透部材を収容したタイプの電子供与体供給装置である図1〜図8に基づいて説明する。   As an embodiment of an electron donor supply apparatus for microorganisms according to the present invention, an electron donor supply apparatus of a type in which a liquid penetrating member is accommodated in a container will be described with reference to FIGS.

図1に示す電子供与体供給装置1は、微生物へのエネルギー源となる電子供与体として機能する揮発性有機物3と、揮発性有機物を浸透させ得る液体浸透部材13と、非多孔性膜を少なくとも一部に備える密封構造の容器4とを含み、容器4内には揮発性有機物3と共に液体浸透部材13が収容されて、揮発性有機物3を容器4の非多孔性膜2の部分から非多孔性膜2の分子透過性能に支配される速度で容器4の周辺の微生物に供給するものである。本実施形態では、容器4は全体が非多孔性膜2で構成される袋状を成し、周縁をヒートシールなどで溶着して、揮発性有機物3を浸透させたシート状の液体浸透部材13を非多孔性膜2でラミネートした形態としているが、形態や構造は特に限定されない。例えば、容器をチューブ状として揮発性有機物と共に棒状の液体浸透部材を密封するような構造としても良い。また、袋状の容器(単に袋と呼ぶこともある)4は、全体を非多孔性膜で構成するものに特に限られず、一部例えば片面だけを非多孔性膜で構成したり、1つの面のさらに一部分を非多孔性膜で構成するようにしても良い。この際、他面あるいは残部を揮発性有機物を透過しない膜で構成することも可能である。このように構成することで、容器の所望の部分から揮発性有機物を徐放させることが可能である。   An electron donor supply apparatus 1 shown in FIG. 1 includes at least a volatile organic substance 3 that functions as an electron donor serving as an energy source for microorganisms, a liquid penetrating member 13 that can permeate the volatile organic substance, and a non-porous film. A container 4 having a sealed structure provided in part, and a liquid penetrating member 13 is accommodated together with the volatile organic substance 3 in the container 4 so that the volatile organic substance 3 is nonporous from the portion of the nonporous membrane 2 of the container 4. This is supplied to microorganisms around the container 4 at a speed governed by the molecular permeability of the membrane 2. In the present embodiment, the container 4 is formed into a bag shape that is entirely composed of a non-porous membrane 2, and a sheet-like liquid infiltrating member 13 in which a volatile organic substance 3 is infiltrated by welding the periphery with a heat seal or the like. Is laminated with the non-porous film 2, but the form and structure are not particularly limited. For example, it is good also as a structure which seals a rod-shaped liquid permeable member with a volatile organic substance by making a container into a tube shape. Further, the bag-like container (sometimes simply referred to as a bag) 4 is not particularly limited to one that is entirely constituted by a non-porous film, and for example, only one side may be constituted by a non-porous film, A further part of the surface may be composed of a non-porous film. At this time, the other surface or the remaining portion may be formed of a film that does not transmit volatile organic substances. By comprising in this way, it is possible to release a volatile organic substance gradually from the desired part of a container.

微生物へのエネルギー源となる電子供与体として機能する揮発性有機物3としては、微生物に対して毒性を呈さない物質であって、非多孔性膜2を腐食しない性質を持ち、かつ非多孔性膜2を透過できる分子量、性質を有するものが適宜選択される。例示すると、メタノール、エタノール、プロパノール等が挙げられる。尚、微生物によってはベンゼン、トルエン、フェノールなども利用可能であるが、これらに限定されるものではない。   The volatile organic substance 3 that functions as an electron donor serving as an energy source for microorganisms is a substance that is not toxic to microorganisms and has the property of not corroding the non-porous film 2, and the non-porous film Those having molecular weight and properties capable of penetrating 2 are appropriately selected. Illustrative examples include methanol, ethanol, propanol and the like. In addition, although benzene, toluene, phenol, etc. can be utilized depending on microorganisms, it is not limited to these.

ここで、揮発性有機物3は、原液のままで用いることができる。従来であれば、メタノールやエタノール等のアルコールを微生物のエネルギー源として用いる場合には、微生物が死なない程度の濃度に水で希釈する必要があったが、本発明によれば、揮発性有機物は微生物へ緩やかに供給されるため、揮発性有機物の原液を用いても、微生物が死に至ることはない。尚、必ずしも揮発性有機物の原液を用いる必要はなく、揮発性有機物の原液を水で希釈して用いた場合や、不純物が混在しているような場合であっても、揮発性有機物分子が非多孔性膜を透過して微生物に緩やかに供給される。したがって、揮発性有機物に不純物例えばカテキンやシアン化合物のように微生物に対して毒性を呈する抗菌性の分子が混入していても、分子量の大きなカテキンや極性の大きなシアン化合物は透過し難く、微生物にとって無害な揮発性有機物を主成分として透過させて容器外に徐放させることが可能となり、不純物は容器内にほとんど残留する。したがって、廃アルコールのように、不純物を含んでいる揮発性有機物を用いることができる。   Here, the volatile organic material 3 can be used as it is. Conventionally, when alcohol such as methanol or ethanol is used as an energy source for microorganisms, it has been necessary to dilute with water to such a concentration that the microorganisms do not die. Since it is slowly supplied to the microorganisms, the microorganisms will not die even if a volatile organic substance stock solution is used. Note that it is not always necessary to use a volatile organic substance stock solution. Even if the volatile organic substance stock solution is diluted with water or mixed with impurities, volatile organic molecules are not used. Slowly supplied to microorganisms through the porous membrane. Therefore, even if impurities such as catechins and cyanide compounds that are toxic to microorganisms are mixed with volatile organic substances, catechins with large molecular weights and cyanide compounds with large polarities are difficult to permeate. A harmless volatile organic substance can be permeated as a main component and can be gradually released out of the container, and impurities are almost left in the container. Accordingly, a volatile organic substance containing impurities such as waste alcohol can be used.

揮発性有機物3を浸透させ得る液体浸透部材13としては、揮発性有機物3を毛管現象により均一に拡散させることができる部材であればよい。例示すると、多孔質体、繊維状物質、粉体などが挙げられる。より具体的には、例えば多孔質体であれば、金属多孔質体であっても、セラミックス多孔質体であってもよいし、可撓性のプラスチック多孔質体などを用いてもよい。つまり、剛性の高い金属やセラミックスなどの部材を用いれば、容器4が変形し難くなるし、可撓性の部材を用いれば、容器4を可撓性として、変形し易くすることができる。また、繊維状物質としては、濾紙等の紙、不織布、その他発泡体などが挙げられる。さらに、粉体としては容器4に充填して揮発性有機物3を浸透し得るものであればよい。また、ポリエチレンフォーム、ポリウレタンフォーム、塩化ビニールスポンジ、天然ゴムスポンジ、シリコンゴムスポンジ、セルローススポンジなどを用いることもできる。尚、液体浸透部材13はここで例示したものに限られるものではない。ここで、揮発性有機物3は液体浸透部材13を介して供給されるので、液体浸透部材13は、容器4の非多孔性膜2で構成される徐放面全体に揮発性有機物3を供給できる大きさにすることが好ましい。この場合には、非多孔性膜2の全面に揮発性有機物3が供給されて、非多孔性膜2を透過して均一に徐放される。図1に示すように、容器4を全体が非多孔性膜2で構成される袋状として、袋の内部全体に揮発性有機物3を浸透させたシート状の液体浸透部材13を収容して密封することで、非多孔性膜2の全面、つまり容器4の全体から揮発性有機物3を均一に徐放することができる。この場合、容器の大きさに占める揮発性有機物の徐放面が最大化できる。   The liquid penetrating member 13 that can permeate the volatile organic material 3 may be any member that can uniformly diffuse the volatile organic material 3 by capillary action. Illustrative examples include porous bodies, fibrous materials, and powders. More specifically, for example, a porous body may be a metal porous body, a ceramic porous body, a flexible plastic porous body, or the like. That is, if a member such as a highly rigid metal or ceramic is used, the container 4 is hardly deformed. If a flexible member is used, the container 4 can be made flexible and easily deformed. Examples of the fibrous material include paper such as filter paper, non-woven fabric, and other foams. Furthermore, any powder may be used as long as it fills the container 4 and can penetrate the volatile organic substance 3. In addition, polyethylene foam, polyurethane foam, vinyl chloride sponge, natural rubber sponge, silicon rubber sponge, cellulose sponge and the like can also be used. The liquid penetrating member 13 is not limited to the one exemplified here. Here, since the volatile organic substance 3 is supplied through the liquid permeable member 13, the liquid permeable member 13 can supply the volatile organic substance 3 to the entire sustained release surface constituted by the non-porous film 2 of the container 4. It is preferable to make it a size. In this case, the volatile organic substance 3 is supplied to the entire surface of the non-porous membrane 2 and permeates through the non-porous membrane 2 to be uniformly and gradually released. As shown in FIG. 1, the container 4 is formed into a bag shape composed entirely of a non-porous membrane 2, and a sheet-like liquid infiltration member 13 in which a volatile organic substance 3 is infiltrated into the entire bag is contained and sealed. By doing so, the volatile organic substance 3 can be uniformly and gradually released from the entire surface of the non-porous film 2, that is, the entire container 4. In this case, the sustained release surface of the volatile organic matter occupying the size of the container can be maximized.

液体浸透部材13の厚さについては、厚くすれば揮発性有機物3の浸透容量を増加させることができるが、容器の厚さは厚くなる。逆に、液体浸透部材13の厚さを薄くすれば揮発性有機物3の浸透容量は減少するものの、容器の厚さは薄くできる。したがって、これらのバランスにより、容器4の厚さが所望の厚さとなるよう液体浸透部材13の厚さを調整すればよい。尚、液体浸透部材13の形状は図1に示すような四角形である必要は無く、例えば櫛状にして、櫛の歯の部分以外で非多孔性膜どうしを溶着したり、適度に孔を設けて、孔の部分で非多孔性膜どうしを溶着してラミネートされた状態とすることで、液体浸透部材の全面と非多孔性膜を接触させるようにしてもよい。この場合には、揮発性有機物3のガス化を抑えて容器4の膨らみを防止することができる。また、液体浸透部材が芯材として機能するので、容器の強度を向上させる効果がある。   With regard to the thickness of the liquid penetrating member 13, if the thickness is increased, the permeation capacity of the volatile organic substance 3 can be increased, but the thickness of the container is increased. On the contrary, if the thickness of the liquid penetrating member 13 is reduced, the penetration capacity of the volatile organic substance 3 is reduced, but the thickness of the container can be reduced. Therefore, what is necessary is just to adjust the thickness of the liquid permeable member 13 so that the thickness of the container 4 may become desired thickness by these balance. The shape of the liquid penetrating member 13 does not have to be a quadrangle as shown in FIG. 1. For example, the liquid penetrating member 13 is comb-shaped, and non-porous membranes are welded at portions other than the comb teeth. Thus, the entire surface of the liquid permeation member and the non-porous film may be brought into contact with each other by welding and laminating the non-porous films at the holes. In this case, gasification of the volatile organic substance 3 can be suppressed, and the swelling of the container 4 can be prevented. Further, since the liquid penetrating member functions as a core material, there is an effect of improving the strength of the container.

非多孔性膜2は、揮発性有機物3の分子を少しずつ透過させることによって徐放するものである。非多孔性膜2の材料としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ビニロンなどのプラスチックフィルムの他に、ポリエチレン系、エチレンアクリル酸共重合体、ポリエチレンテレフタレート混合物系などの気液系膜が使用可能なものの例として挙げられるが、安価で入手し易く、耐久性や耐薬品性に優れたポリエチレンやポリプロピレンの使用が好ましい。ポリエチレンやポリプロピレンは、水を透過し難く、適度な物質の透過性、熱可逆性を有しており、柔軟で成形が容易であるという利点を有している。また、様々な物質に対して安定である。勿論、ポリエチレンやポリプロピレンを含めて上述したものに特に限定されるものではない。この非多孔性膜2は、膜材料、膜厚、該膜の表面積、揮発性有機物3の分子量や性質、温度及び外圧等により、透過する揮発性有機物3の分子の量を制御することが可能である。本発明者等のポリエチレン膜に対する実験によると、同じ膜材料の場合には膜厚によって分子透過量が変化することが確認されている。そこで、微生物に対して必要な揮発性有機物の供給量に応じて、適宜膜厚などを選定することによって、必要な速度で必要な量の揮発性有機物3を供給することができる。このとき、揮発性有機物3は、非多孔性膜2の透過性能に支配される緩やかな速度で漏れ出るので、容器周辺の微生物に対し生存に影響を与えることのない濃度に希釈された状態で微生物に供給される。   The non-porous membrane 2 is one that gradually releases molecules of the volatile organic matter 3 by permeation. Examples of the material for the non-porous membrane 2 include polyethylene, polypropylene, polyester, nylon, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polycarbonate, vinylon, and other plastic films, as well as polyethylene, ethylene acrylic acid copolymer, polyethylene terephthalate mixture. Examples of those that can be used include a gas-liquid film such as a system, but it is preferable to use polyethylene or polypropylene that is inexpensive and easily available, and has excellent durability and chemical resistance. Polyethylene and polypropylene have the advantage that they are difficult to permeate water, have appropriate substance permeability and thermoreversibility, are flexible and easy to mold. In addition, it is stable against various substances. Of course, it is not specifically limited to what was mentioned above including polyethylene and a polypropylene. The non-porous membrane 2 can control the amount of molecules of the volatile organic matter 3 to be transmitted by the membrane material, the film thickness, the surface area of the membrane, the molecular weight and properties of the volatile organic matter 3, temperature, external pressure, and the like. It is. According to the inventors' experiments on polyethylene membranes, it has been confirmed that in the case of the same membrane material, the molecular permeation amount varies depending on the film thickness. Therefore, a necessary amount of the volatile organic substance 3 can be supplied at a necessary speed by appropriately selecting a film thickness according to the supply amount of the volatile organic substance necessary for the microorganism. At this time, the volatile organic substance 3 leaks at a moderate rate governed by the permeation performance of the non-porous membrane 2, so that the volatile organic substance 3 is diluted to a concentration that does not affect the survival of microorganisms around the container. Supplied to microorganisms.

ここで、非多孔性膜2は、膜の密度によっても分子透過量が変化する。ポリエチレンを例に挙げて説明すると、JIS K6922−2により分類される低密度ポリエチレン(密度910kg/m以上、930kg/m未満)を用いた場合、微生物に対して十分な量の揮発性有機物3が膜外に透過するが、高密度ポリエチレン(密度942kg/m以上)を用いた場合には、揮発性有機物3の膜外への透過量が減少する。したがって、所望の揮発性有機物供給量に応じて、非多孔性膜2の膜厚と膜密度のバランスにより、微生物への揮発性有機物供給量を制御すればよい。ここで、膜密度は、例えば延伸処理により可変することができるので、当該処理により所望の膜材料の膜密度を可変し、揮発性有機物供給量を制御することが可能である。 Here, the non-porous membrane 2 changes in the molecular permeation amount depending on the density of the membrane. Taking polyethylene as an example, when a low density polyethylene (density of 910 kg / m 3 or more and less than 930 kg / m 3 ) classified by JIS K6922-2 is used, a sufficient amount of volatile organic matter for microorganisms 3 permeates out of the membrane, but when high-density polyethylene (density 942 kg / m 3 or more) is used, the permeation amount of the volatile organic matter 3 out of the membrane decreases. Therefore, what is necessary is just to control the supply amount of the volatile organic substance to microorganisms by the balance of the film thickness and film density of the non-porous membrane 2 according to the desired supply amount of the volatile organic substance. Here, since the film density can be varied by, for example, a stretching process, the film density of a desired film material can be varied by the process, and the supply amount of volatile organic substances can be controlled.

揮発性有機物3の非多孔性膜2の透過は、揮発性有機物分子が膜に溶け込み、その溶け込んだ分子が膜内部を拡散して反対側に達することにより起こる。したがって、膜への溶け込みが起こらない程大きなサイズの分子であるカテキンや極性の高いシアン化合物などは非多孔性膜を透過しにくい。また、ポリエチレンやポリプロピレン等は水となじむ官能基が存在しない疎水性の強い膜であると共に低極性であるため、極性分子である水が膜に溶け込みにくい。また、水分子同士の水素結合が強いため、常温では水が当該膜を透過することはほとんど無い。したがって、非多孔性膜2は、水や分子量の大きなカテキン、極性の高いシアン化合物等の不純物はほとんど透過させずに、所望の揮発性有機物を主成分として透過させる「分子ふるい」として機能する。また、揮発性有機物3は、分子状態、つまり、液体のように分子間の引力により凝集することのないガス(気体)の状態で非多孔性膜2を透過して徐放される。したがって、非多孔性膜2はガス透過性膜とも表現できる。   The permeation of the volatile organic matter 3 through the non-porous membrane 2 occurs when volatile organic matter molecules dissolve in the membrane, and the dissolved molecules diffuse inside the membrane and reach the opposite side. Therefore, catechin, which is a molecule of such a large size that does not dissolve into the film, or a highly polar cyanide compound, does not easily pass through the non-porous film. In addition, since polyethylene, polypropylene, and the like are highly hydrophobic membranes that do not have a functional group compatible with water and have low polarity, water that is a polar molecule hardly dissolves in the membrane. Further, since hydrogen bonds between water molecules are strong, water hardly permeates the membrane at room temperature. Therefore, the non-porous film 2 functions as a “molecular sieve” that transmits a desired volatile organic substance as a main component while hardly transmitting impurities such as water, catechin having a high molecular weight, and a highly polar cyanide. Moreover, the volatile organic substance 3 permeates through the non-porous film 2 in a molecular state, that is, in a gas (gas) state that does not aggregate due to attractive force between molecules like a liquid, and is released gradually. Therefore, the non-porous membrane 2 can also be expressed as a gas permeable membrane.

また、非多孔性膜は、上述したように揮発性有機物が膜に溶け込むことにより透過させており、多孔質膜のように孔の大きさや数で揮発性有機物の種類や量を制御するものではない。したがって、長期間の使用による孔の閉塞の問題も生じることが無く、定期的な逆洗浄の必要もない。したがって長期間メンテナンスを行うことなく使用でき、ランニングコストを低減できる。   In addition, the non-porous membrane is permeated by the volatile organic matter dissolved in the membrane as described above, and the kind and amount of the volatile organic matter is not controlled by the size and number of pores like the porous membrane. Absent. Therefore, there is no problem of hole clogging due to long-term use, and there is no need for regular backwashing. Therefore, it can be used without maintenance for a long time, and the running cost can be reduced.

また、非多孔性膜2の表面の性質は使用される揮発性有機物3の性質によって決定するのがよい。例えば、非多孔性膜2の表面を疎水性とすれば、炭素鎖のような疎水基を有する分子を透過しやすくなる。一方、非多孔性膜2の表面を親水性とすれば、親水基を有する分子を透過しやすくなる。よって、使用する揮発性有機物3の性質に合わせて、非多孔性膜2表面の性質を決定すればよい。また、膜内部に極性を与えることで膜を構成する分子鎖どうしの結合を強めて分子鎖間の空隙を小さくし、分子透過性能の制御を行うことが可能である。例えば、ポリ塩化ビニリデンのようにポリエチレンの水素の一部が塩素で置換された極性分子により構成された膜は、ポリエチレンと比較して分子鎖間の空隙が小さく、分子透過性能が低くなる。さらに、疎水性膜と親水性膜を貼り合わせて、両方の性質を与える膜として、揮発性有機物の透過性を制御することもできる。   Further, the surface property of the non-porous film 2 is preferably determined by the property of the volatile organic material 3 used. For example, if the surface of the non-porous membrane 2 is made hydrophobic, molecules having a hydrophobic group such as a carbon chain can be easily transmitted. On the other hand, if the surface of the non-porous membrane 2 is made hydrophilic, molecules having a hydrophilic group can be easily transmitted. Therefore, what is necessary is just to determine the property of the non-porous membrane 2 surface according to the property of the volatile organic substance 3 to be used. In addition, by imparting polarity to the inside of the membrane, it is possible to strengthen the bonds between the molecular chains constituting the membrane and reduce the gap between the molecular chains, thereby controlling the molecular permeation performance. For example, a film made of polar molecules in which a part of hydrogen of polyethylene is substituted with chlorine, such as polyvinylidene chloride, has a smaller gap between molecular chains and lowers the molecular permeation performance as compared with polyethylene. Furthermore, the permeability | transmittance of a volatile organic substance can also be controlled as a film | membrane which bonds both a hydrophobic film | membrane and a hydrophilic film | membrane and gives both properties.

ここで、液体浸透部材13の容器4内への収容状態について説明する。図1に示す微生物への電子供与体供給装置1においては、液体浸透部材13が非多孔性膜2によってラミネートされた状態となっており、揮発性有機物3を含む液体浸透部材13と非多孔性膜2とが接触している。この場合、液体浸透部材13の全面に均一に拡散している揮発性有機物3を非多孔性膜2の全面から均一且つ緩やかに容器周辺の微生物に供給することができる上に、容器4の厚さを液体浸透部材13の厚さ程度まで薄くすることができ、容器4が非常にコンパクトなものとなる。また、容器4に押圧力が掛かることで、液体浸透部材ににも押圧力が掛かって潰れるので、液体浸透部材13の厚さよりもさらに薄くなる場合もある。このように、押圧力が掛かって液体浸透部材が潰れた場合でも、揮発性有機物の浸透経路が確保されて、液体浸透部材の隅々まで揮発性有機物が浸透するので、揮発性有機物の徐放面積が減少することはない。   Here, the accommodation state of the liquid penetrating member 13 in the container 4 will be described. In the electron donor supply apparatus 1 for microorganisms shown in FIG. 1, the liquid penetrating member 13 is laminated with the non-porous membrane 2, and the liquid penetrating member 13 containing the volatile organic substance 3 and the non-porous member. The membrane 2 is in contact. In this case, the volatile organic substance 3 that is uniformly diffused over the entire surface of the liquid penetrating member 13 can be uniformly and gently supplied from the entire surface of the non-porous membrane 2 to the microorganisms around the container. The thickness can be reduced to about the thickness of the liquid penetrating member 13, and the container 4 becomes very compact. In addition, since the pressing force is applied to the container 4 and the liquid penetrating member is also pressed and crushed, the thickness of the liquid penetrating member 13 may be further reduced. In this way, even when the liquid penetrating member is crushed due to a pressing force, a volatile organic matter permeation path is secured and the volatile organic matter penetrates to every corner of the liquid penetrating member. The area does not decrease.

尚、液体浸透部材13の容器4内への収容状態は、図1に示す形態に限定されるものではない。例えば、図2に示すように、液体浸透部材13に浸透させることのできる量以上の揮発性有機物3a(以下、余剰揮発性有機物と呼ぶこともある。)を容器内に併存させて、液体浸透部材13の全面に非多孔性膜2が接触しない状態で収容してもよい。図2に示すように、容器4を縦にして使用する場合、余剰揮発性有機物3aは容器の底部に溜まる。そして、容器4の底部に溜まっている余剰揮発性有機物3aがガス化して容器4内に拡散する。したがって、この場合には容器4の膨らみは発生してしまう。しかし、容器4の一部に押圧力を掛けて、当該部分の非多孔性膜2と液体浸透部材13とを接触させるといった用い方をすることで、押圧力を掛けた部分を薄くすることができる。そして、押圧力の掛けられていない部分には揮発性有機物を貯留して用いることが可能となる。例えば、図3に示すように、容器下部4aを水中に浸漬すると、水圧が掛かるため、水面下の容器下部4aの非多孔性膜2aと液体浸透部材13aとを接触させて薄くすると共に、余剰揮発性有機物3aが水圧の掛かっていない水面上の容器上部4bに押し上げられて貯留される。そして、容器下部4aの液体浸透部材13aに浸透している揮発性有機物3の量が減少した場合には、液体浸透部材13aを介して毛管現象により余剰揮発性有機物3aを浸透させて供給することができ、非多孔性膜2aの全面から揮発性有機物3を長期に亘って徐放させ続けることが可能である。ここで、水圧が掛けられている容器下部4aからだけ揮発性有機物3を徐放させたい場合には、容器上部4bを揮発性有機物を透過しない素材で覆ったり、あるいは、容器上部4bの素材そのものを揮発性有機物を透過しない素材を用いるようにする。尚、容器4は水中に浸漬しようとしても浮いてしまう場合がある。このような場合には、容器4の底部に錘(不図示)を備えるようにして、錘の重さにより所望の部分まで容器4を浸漬するように調整すれば良い。   In addition, the accommodation state in the container 4 of the liquid permeable member 13 is not limited to the form shown in FIG. For example, as shown in FIG. 2, the liquid permeation is caused by coexisting in the container with a volatile organic substance 3a (hereinafter also referred to as surplus volatile organic substance) in an amount that can be permeated into the liquid permeation member 13. You may accommodate in the state which the non-porous membrane 2 does not contact the whole surface of the member 13. FIG. As shown in FIG. 2, when the container 4 is used in a vertical position, the surplus volatile organic matter 3a accumulates at the bottom of the container. Then, surplus volatile organic substances 3 a accumulated at the bottom of the container 4 are gasified and diffused into the container 4. Therefore, in this case, swelling of the container 4 occurs. However, by applying a pressing force to a part of the container 4 and bringing the non-porous membrane 2 and the liquid penetrating member 13 into contact with each other, the portion to which the pressing force is applied can be made thin. it can. And it becomes possible to store and use a volatile organic substance in the part to which no pressing force is applied. For example, as shown in FIG. 3, since the water pressure is applied when the container lower part 4a is immersed in water, the non-porous membrane 2a of the container lower part 4a below the water surface and the liquid permeable member 13a are brought into contact with each other to be thin, and the surplus Volatile organic substances 3a are pushed up and stored in the container upper part 4b on the water surface where water pressure is not applied. And when the quantity of the volatile organic substance 3 which has osmose | permeated the liquid permeable member 13a of the container lower part 4a reduces, the excess volatile organic substance 3a is osmose | permeated and supplied by the capillary phenomenon through the liquid permeable member 13a. It is possible to continuously release the volatile organic substance 3 from the entire surface of the non-porous film 2a over a long period of time. Here, when it is desired to release the volatile organic substance 3 only from the container lower part 4a to which water pressure is applied, the container upper part 4b is covered with a material that does not transmit volatile organic substances, or the material of the container upper part 4b itself. A material that does not transmit volatile organic substances is used. Note that the container 4 may float even if it is immersed in water. In such a case, a weight (not shown) may be provided at the bottom of the container 4, and the container 4 may be adjusted so as to be immersed to a desired portion depending on the weight of the weight.

また、容器4内に収容された液体浸透部材13は、液体を保持すると共に液体の通路として機能する。また、スペーサーとしての役割も果たす。したがって、容器4の一部あるいは全体に押圧力が掛かって潰れた場合にも、揮発性有機物3の浸透経路が確保されて、液体浸透部材13の隅々まで揮発性有機物3が浸透するので、揮発性有機物3の徐放面積が減少することがなく、水中に容器を浸漬して用いても、容器の非多孔性膜部分から揮発性有機物を均一に徐放させることが可能である。したがって、図3に示すような容器下部4aのみを水面下に浸漬させる場合に限らず、容器4の全体を浸漬して使用しても、揮発性有機物3を容器4の非多孔性膜部分全体から徐放させることができる。   The liquid penetrating member 13 accommodated in the container 4 holds the liquid and functions as a liquid passage. It also serves as a spacer. Therefore, even when a part or the whole of the container 4 is crushed due to a pressing force, the penetration path of the volatile organic matter 3 is secured, and the volatile organic matter 3 penetrates to every corner of the liquid penetration member 13. The sustained release area of the volatile organic substance 3 does not decrease, and even when the container is immersed in water, the volatile organic substance can be uniformly and gradually released from the non-porous film portion of the container. Therefore, not only the case where only the container lower part 4a as shown in FIG. 3 is immersed under the surface of the water, but also the entire container 4 is immersed and used, the volatile organic matter 3 is used for the entire non-porous film portion of the container 4. Can be sustainedly released.

以上のように構成された電子供与体供給装置1は、電子供与体の供給が必要な微生物の近くに配置するだけで、容器4内から非多孔性膜2を分子ふるいとして透過する揮発性有機物の分子が自律的に一定速度で緩やかに徐放され、微生物に供給される。このとき、容器4から透過する揮発性有機物の量は、非多孔性膜の材料や膜厚、膜密度などの選択によって、必要とする揮発性有機物量となるように制御されているので、微生物の生存に影響を与えることのない濃度に希釈された状態で微生物に揮発性有機物として供給される。また、押圧力が掛かる環境下、例えば水中で用いる場合であっても、容器内には液体浸透部材を収容しているので、容器が水圧により押し潰されても、揮発性有機物の浸透経路は液体浸透部材に確保されて、揮発性有機物が全面に均一に浸透している状態を保持することができ、非多孔性膜の全面から均一に揮発性有機物を徐放させて微生物に供給することが可能である。   The electron donor supply device 1 configured as described above is a volatile organic substance that passes through the non-porous membrane 2 as a molecular sieve from inside the container 4 only by being placed near a microorganism that needs to be supplied with the electron donor. Molecules are autonomously and slowly released at a constant rate and supplied to microorganisms. At this time, the amount of the volatile organic substance permeating from the container 4 is controlled to be a required volatile organic substance amount by selecting the material, film thickness, film density, etc. of the non-porous film. It is supplied as a volatile organic substance to a microorganism in a state diluted to a concentration that does not affect the survival of the microorganism. In addition, even if the container is used in an environment where a pressing force is applied, for example, in water, the liquid penetrating member is housed in the container. Securing the liquid penetrating member to keep the volatile organic matter uniformly penetrating the entire surface, and supplying the microorganisms by releasing the volatile organic matter from the entire surface of the non-porous membrane. Is possible.

次に、図4並び図5に他の実施形態を示す。この実施形態の微生物への電子供与体供給装置は、非多孔性膜2からなる容器4を完全密封された独立したものとはせずに、揮発性有機物3を導入する手段を有する密封状の袋状とした容器とし、揮発性有機物3を外部から補充可能としたものである。   Next, FIG. 4 and FIG. 5 show another embodiment. The electron donor supply device for microorganisms of this embodiment does not make the container 4 made of the non-porous membrane 2 completely sealed and independent, but has a means for introducing a volatile organic substance 3. It is a bag-like container that can be replenished with volatile organic substances 3 from the outside.

揮発性有機物3を導入する手段は、図4に示すように容器4の縁の一部に揮発性有機物3を注入する供給口5を設けて、さらに図5に示すようにノズルないしパイプ7を装着する構造でも良いし、容器4と一体となったノズルないしパイプ7のようなものでも良い。図5に示す微生物への電子供与体供給装置1は、容器4の縁に設けられた供給口5に装着された供給ノズル7あるいは容器4と一体となった供給ノズル7と、揮発性有機物を貯留するタンク6とをチューブ8などで連結し、必要に応じて揮発性有機物3を補充可能としている。この場合、タンク6と容器4とはチューブ8を介して連通されているので、タンク6内に揮発性有機物の原液3’を貯蔵しておけば、容器4内に収容されている液体浸透部材13に浸透している揮発性有機物3が減少してきたときに、揮発性有機物3’をタンクと容器の圧力差により補充でき、液体浸透部材3を介して、容器4の全面に供給することができる。尚、容器4は供給口5あるいはノズル7を設けているので厳密な意味での密封構造ではないが、供給ノズル7内がタンクから供給される揮発性有機物3’で満たされている状態では、液面がシールとなって容器内は事実上密封状態にある。このため、容器4内に収容されている液体浸透部材13に浸透している揮発性有機物3が供給口5やノズル7を通って容器4外に漏れ出ることはない。   The means for introducing the volatile organic substance 3 includes a supply port 5 for injecting the volatile organic substance 3 into a part of the edge of the container 4 as shown in FIG. 4, and a nozzle or pipe 7 as shown in FIG. A structure to be mounted may be used, or a nozzle or pipe 7 integrated with the container 4 may be used. The electron donor supply apparatus 1 for microorganisms shown in FIG. 5 includes a supply nozzle 7 attached to a supply port 5 provided at an edge of the container 4 or a supply nozzle 7 integrated with the container 4 and a volatile organic substance. The tank 6 to be stored is connected by a tube 8 or the like so that the volatile organic substance 3 can be replenished as necessary. In this case, since the tank 6 and the container 4 are communicated with each other through the tube 8, the liquid penetrating member accommodated in the container 4 can be stored by storing the volatile organic substance stock solution 3 ′ in the tank 6. When the volatile organic substance 3 penetrating the liquid 13 decreases, the volatile organic substance 3 ′ can be replenished by the pressure difference between the tank and the container, and supplied to the entire surface of the container 4 through the liquid penetrating member 3. it can. Although the container 4 is provided with the supply port 5 or the nozzle 7, it is not a strict sealing structure. However, in the state where the supply nozzle 7 is filled with the volatile organic substance 3 'supplied from the tank, The liquid level becomes a seal and the inside of the container is practically sealed. For this reason, the volatile organic substance 3 permeating through the liquid penetrating member 13 accommodated in the container 4 does not leak out of the container 4 through the supply port 5 or the nozzle 7.

ここで、図4及び図5においては、液体浸透部材13の容器4内への収容状態は、前記と同様に液体浸透部材13が非多孔性膜2によってラミネートされた状態となっている。この場合、液体浸透部材13の全面に均一に拡散している揮発性有機物3を非多孔性膜2の全面から均一且つ緩やかに容器周辺の微生物に供給することができる上に、容器4の厚さを液体浸透部材13の厚さ程度まで薄くすることができ、容器4が非常にコンパクトなものとなる。   Here, in FIG.4 and FIG.5, the accommodation state in the container 4 of the liquid permeable member 13 is a state where the liquid permeable member 13 was laminated by the non-porous film 2 as described above. In this case, the volatile organic substance 3 that is uniformly diffused over the entire surface of the liquid penetrating member 13 can be uniformly and gently supplied from the entire surface of the non-porous membrane 2 to the microorganisms around the container. The thickness can be reduced to about the thickness of the liquid penetrating member 13, and the container 4 becomes very compact.

尚、液体浸透部材13の容器4内への収容状態は、前記の形態に限定されるものではなく、液体浸透部材13と非多孔性膜2の間に隙間を設けるようにして液体浸透部材13を収容するようにしてもよい。この場合、例えば、以下のようにして用いることで、容器4の一部を薄くして用いることができる。   The accommodation state of the liquid penetrating member 13 in the container 4 is not limited to the above-described form, and the liquid penetrating member 13 is provided with a gap between the liquid penetrating member 13 and the nonporous membrane 2. May be accommodated. In this case, for example, a part of the container 4 can be made thin by using as follows.

図6に示す電子供与体供給装置は、図3に示す電子供与体供給装置に揮発性有機物を補充し得る供給口5を備えたものである。この場合、押圧力が掛かっていない容器上部4bに揮発性有機物3を補充することができるので、随意にあるいは定期的に揮発性有機物3を補充して、長期に亘って揮発性有機物3を容器4の周辺に徐放することができる。   The electron donor supply apparatus shown in FIG. 6 includes a supply port 5 that can replenish volatile organic substances in the electron donor supply apparatus shown in FIG. In this case, since the volatile organic substance 3 can be replenished to the upper part 4b of the container where no pressing force is applied, the volatile organic substance 3 is replenished arbitrarily or periodically, and the volatile organic substance 3 is stored in the container over a long period of time. 4 can be gradually released.

ここで、押圧力が掛けられていない容器上部4bの容積は、容器4の内部の容積に比例して増加するので、揮発性有機物3の貯留量を増やしたい場合には、容器4の容積を大きくしておけばよい。尚、前記と同様、押圧力が掛けられている容器下部4aからだけ揮発性有機物3を徐放させる場合には、貯留している揮発性有機物3の容器上部4bからの透過を防ぐように構成しておく。   Here, since the volume of the container upper portion 4b to which no pressing force is applied increases in proportion to the volume inside the container 4, the volume of the container 4 is increased when it is desired to increase the storage amount of the volatile organic matter 3. Just make it bigger. As described above, when the volatile organic substance 3 is gradually released only from the container lower part 4a to which the pressing force is applied, the permeation of the stored volatile organic substance 3 from the container upper part 4b is prevented. Keep it.

以上、本発明の電子供与体供給装置1を図6のようにして用いることで、押圧力が掛かる環境下、例えば水中に容器を浸漬して用いても、押圧力が掛けられている容器下部4aにおいては揮発性有機物3の浸透経路が確保されつつ、押圧力により容器がつぶされて薄くなると共に、押圧力が掛けられていない容器上部4bには揮発性有機物を貯留することができ、揮発性有機物3の供給に都合がよい。しかも、押圧力により容器が潰されても、液体浸透部材13を収容していることにより、揮発性有機物3の供給経路が遮断されることがないので、貯留している揮発性有機物3の液体浸透部材13への供給がし易いという利点を有すると共に、押圧力が掛かっている面全体から揮発性有機物3を徐放することができる。   As described above, by using the electron donor supply device 1 of the present invention as shown in FIG. 6, even if the container is immersed in water in an environment where a pressing force is applied, for example, the lower portion of the container where the pressing force is applied. In 4a, while the penetration path of the volatile organic matter 3 is secured, the container is crushed and thinned by the pressing force, and the volatile organic matter can be stored in the upper portion 4b of the container where no pressing force is applied. This is convenient for supplying the organic material 3. In addition, even if the container is crushed by the pressing force, since the supply path of the volatile organic material 3 is not blocked by accommodating the liquid penetrating member 13, the liquid of the stored volatile organic material 3 While having the advantage that it is easy to supply to the osmotic member 13, the volatile organic substance 3 can be gradually released from the entire surface to which the pressing force is applied.

尚、前記したように、容器4内に収容された液体浸透部材13は、液体を保持すると共に液体の通路として機能する。また、スペーサーとしての役割も果たす。したがって、容器4に押圧力が掛かって潰れた場合にも、揮発性有機物3の浸透経路が確保されて、液体浸透部材13の隅々まで揮発性有機物3が浸透するので、揮発性有機物3の徐放面積を減少させることがなく、水中に容器を浸漬して用いても、容器の非多孔性膜部分から揮発性有機物を均一に徐放させることが可能である。したがって、容器4の少なくとも供給口5の部分以外の全体に押圧力を掛けて使用することも可能である。つまり、容器4の供給口5以外の徐放面全体を水中に浸漬して使用してもよい。この場合、容器4内に揮発性有機物を貯留することはできないものの、容器の大きさに占める揮発性有機物の徐放面が最大化できる。   As described above, the liquid penetrating member 13 accommodated in the container 4 holds the liquid and functions as a liquid passage. It also serves as a spacer. Therefore, even when the container 4 is crushed due to a pressing force, the penetration path of the volatile organic matter 3 is secured and the volatile organic matter 3 penetrates to every corner of the liquid penetration member 13. Even if the container is immersed in water and used without reducing the sustained release area, the volatile organic substance can be uniformly and gradually released from the non-porous membrane portion of the container. Therefore, it is also possible to use the container 4 by applying a pressing force to the entire portion other than at least the portion of the supply port 5. That is, the entire sustained-release surface other than the supply port 5 of the container 4 may be used by being immersed in water. In this case, although the volatile organic matter cannot be stored in the container 4, the sustained release surface of the volatile organic matter occupying the size of the container can be maximized.

また、図7に示すように、容器4の全体を鞘体14に内挿して、液体浸透部材13と非多孔性膜2を接触させて用いるようにしてもよい。この場合には、鞘体14が非多孔性膜2を外部衝撃などから保護する保護材としても機能するので、容器のコンパクト化と非多孔性膜の保護が同時に達成される。鞘体14は揮発性有機物3の徐放を妨げないものであればよい。例えば不織布等が挙げられるが、これに限定されない。   Further, as shown in FIG. 7, the entire container 4 may be inserted into the sheath body 14 so that the liquid permeable member 13 and the non-porous membrane 2 are brought into contact with each other. In this case, since the sheath body 14 also functions as a protective material that protects the non-porous membrane 2 from external impacts, the container can be made compact and the non-porous membrane can be protected at the same time. The sheath 14 may be anything that does not hinder the sustained release of the volatile organic material 3. For example, although a nonwoven fabric etc. are mentioned, it is not limited to this.

尚、容器下部4aのみを鞘体14に内挿し、内挿された部分において液体浸透部材13aと非多孔性膜2aを接触させ、鞘体14に内挿されていない容器上部4bの容積を増加させて、揮発性有機物3を貯留してもよい。   In addition, only the container lower part 4a is inserted into the sheath body 14, the liquid penetrating member 13a and the nonporous membrane 2a are brought into contact with each other at the inserted part, and the volume of the container upper part 4b not inserted into the sheath body 14 is increased. The volatile organic matter 3 may be stored.

ここで、容器4を図6に示した形態に予め加工することもできる。例えば、図8に示すように、容器上部4bと下部4aに区画すると共に上部4bと下部4aとを液体浸透部材13により連通し、上部4bに揮発性有機物3を貯留するように加工しても良い。さらに具体的に説明すると、容器4の境界部15をヒートシールなどにより溶着して上部4bと下部4aに区画する。この際、境界部15の一部分は溶着せずに液体浸透部材13を貫通させて、上部4bと下部4aを液体浸透部材13により連通させ、上部4bから揮発性有機物3を浸透させて下部4aに揮発性有機物3を毛管現象により供給するようにしている。このように構成することにより、容器4の上部4bに貯留されている揮発性有機物3が容器上部4bに貫通している液体浸透部材13bに浸透して容器下部4aの液体浸透部材13aに供給される。そして、液体浸透部材13aから非多孔性膜2aを介して揮発性有機物3が徐放される。ここで、図8に示すように、容器下部4aの液体浸透部材13aは非多孔性膜2aと接触させるようにして密封する。つまり、液体浸透部材13aが非多孔性膜2aによりラミネートされている状態とすることで、水中で入れた場合と同様の形態となる。   Here, the container 4 can be processed in advance into the form shown in FIG. For example, as shown in FIG. 8, the container may be divided into an upper part 4b and a lower part 4a, and the upper part 4b and the lower part 4a are connected by a liquid penetrating member 13 so that the volatile organic substance 3 is stored in the upper part 4b. good. More specifically, the boundary portion 15 of the container 4 is welded by heat sealing or the like and partitioned into an upper portion 4b and a lower portion 4a. At this time, a part of the boundary portion 15 is not welded but penetrates the liquid penetrating member 13, the upper portion 4b and the lower portion 4a are communicated with each other by the liquid penetrating member 13, and the volatile organic matter 3 is permeated from the upper portion 4b to the lower portion 4a. The volatile organic substance 3 is supplied by capillary action. With this configuration, the volatile organic substance 3 stored in the upper part 4b of the container 4 permeates the liquid penetrating member 13b penetrating the container upper part 4b and is supplied to the liquid penetrating member 13a of the container lower part 4a. The Then, the volatile organic substance 3 is gradually released from the liquid penetrating member 13a through the nonporous membrane 2a. Here, as shown in FIG. 8, the liquid permeation member 13a of the container lower part 4a is sealed so as to be in contact with the non-porous membrane 2a. That is, by setting the liquid penetrating member 13a to be laminated with the non-porous membrane 2a, it becomes the same form as when put in water.

尚、図8に示す容器上部4bは脱着可能としても良い。例えば、容器上部4bに貯留している揮発性有機物3を消費し尽くした場合に、溶着されている境界部15を切断して上部4bを切り離し、容器下部4aから露出している液体浸透部材13を揮発性有機物3を密封した新しい容器に差し込んで、当該容器を容器下部4aに接着して用いる所謂カートリッジタイプのような形態にしても良い。   In addition, the container upper part 4b shown in FIG. 8 is good also as detachable. For example, when the volatile organic substance 3 stored in the container upper part 4b is exhausted, the boundary part 15 that has been welded is cut to separate the upper part 4b, and the liquid penetrating member 13 exposed from the container lower part 4a. May be inserted into a new container in which the volatile organic substance 3 is sealed, and the container may be bonded to the container lower part 4a and used in a so-called cartridge type.

また、図6並びに図8に示す容器上部4bには揮発性有機物の供給口と共に、排出口を設けてもよい。排出口を設けることにより、容器上部4bに揮発性有機物を供給する際の圧力損失を減らすことができる。圧力損失を減らすことで、容器上部4bに無駄な圧力が掛かることが無くなり、容器下部4aの液体浸透部材13aと非多孔性膜2aの間に揮発性有機物が入り込むことなく、液体浸透部材13に浸透して、揮発性有機物3の供給に好適な形態となる。   Moreover, you may provide a discharge port with the supply port of a volatile organic substance in the container upper part 4b shown in FIG.6 and FIG.8. By providing the discharge port, it is possible to reduce pressure loss when supplying volatile organic substances to the container upper portion 4b. By reducing the pressure loss, unnecessary pressure is not applied to the upper portion 4b of the container, and volatile organic matter does not enter between the liquid permeable member 13a and the non-porous membrane 2a of the lower portion 4a of the container. It permeates into a form suitable for supply of the volatile organic substance 3.

次に、電子供与体供給装置1の他の形態及びその製造方法について説明する。前記した袋状の容器4の場合、容器4は全体が非多孔性膜2で構成される袋状を成し、周縁をヒートシールなどで溶着して、揮発性有機物3を浸透させたシート状の液体浸透部材13を密封するようにしている。つまり、揮発性有機物3は非多孔性膜2で構成される容器内に密封されているが、以下に説明する実施形態では、液体浸透部材13を非多孔性膜2により挟持した積層体を形成した上で、当該積層体の周縁部をヒートシールして電子供与体供給装置1を形成するようにしている。尚、ここで言う積層体は、液体浸透部材13と非多孔性膜2の全面あるいは一部が接着あるいは溶着されているものの他、接着あるいは溶着等がされることなく単に液体浸透部材13に非多孔性膜2を重ねただけの積層体も含むんでいる。   Next, another embodiment of the electron donor supply device 1 and a manufacturing method thereof will be described. In the case of the bag-like container 4 described above, the container 4 is formed into a bag shape composed entirely of the non-porous film 2, and the periphery is welded by heat sealing or the like, and the sheet shape is infiltrated with the volatile organic matter 3. The liquid penetrating member 13 is sealed. That is, the volatile organic substance 3 is sealed in a container constituted by the non-porous film 2, but in the embodiment described below, a laminated body in which the liquid penetrating member 13 is sandwiched by the non-porous film 2 is formed. In addition, the electron donor supply device 1 is formed by heat-sealing the peripheral edge of the laminate. In addition, the laminated body referred to here is not the liquid permeable member 13 and the non-porous membrane 2 that are bonded or welded on the entire surface or a part thereof, and is simply non-bonded to the liquid permeable member 13 without being bonded or welded. It includes a laminate in which the porous membrane 2 is simply stacked.

図9に示す本発明の電子供与体供給装置は、液体浸透部材13を非多孔性膜2で挟持して積層体を形成した後、当該積層体の周縁部をヒートシールして形成されている。ここで、周縁部のうちの一部はヒートシールせずに揮発性有機物導入部20として確保しておくことが好ましい。この場合には、揮発性有機物導入部20に揮発性有機物を接触させると、毛管現象により、液体浸透部材13に揮発性有機物が浸透して供給される。例えば、上述した図8に示す容器上部4bを脱着可能としてカートリッジタイプの形態にしたものを接着することにより繋げて、揮発性有機物を供給するようにする。また、周縁部の全体をヒートシールした場合であっても、例えば、揮発性有機物が浸透する領域にノズルなどを差し込んで揮発性有機物を供給することが可能である。尚、予め液体浸透部材13に揮発性有機物3を浸透させた状態で非多孔性膜2と積層体を形成し、当該積層体の周縁部全てをヒートシールして、液体浸透部材13に浸透している揮発性有機物3を密封して用いることも可能である。   The electron donor supply device of the present invention shown in FIG. 9 is formed by sandwiching the liquid penetrating member 13 between the non-porous membranes 2 to form a laminate, and then heat-sealing the peripheral portion of the laminate. . Here, it is preferable to secure a part of the peripheral part as the volatile organic substance introducing part 20 without heat sealing. In this case, when the volatile organic substance is brought into contact with the volatile organic substance introduction unit 20, the volatile organic substance penetrates and is supplied to the liquid penetrating member 13 by capillary action. For example, the container upper part 4b shown in FIG. 8 described above is connected by attaching a cartridge-type form so as to be detachable, thereby supplying a volatile organic substance. Further, even when the entire periphery is heat-sealed, for example, it is possible to supply a volatile organic substance by inserting a nozzle or the like into a region where the volatile organic substance penetrates. In addition, the non-porous film 2 and the laminated body are formed in a state where the volatile organic material 3 is previously infiltrated into the liquid penetrating member 13, and all the peripheral portions of the laminated body are heat-sealed to penetrate the liquid penetrating member 13. It is also possible to use the volatile organic substance 3 sealed.

この場合の液体浸透部材13としては、非多孔性膜と溶着し得る素材であって、ヒートシールした際に毛管構造が閉塞する素材を用いる。したがって、液体浸透部材13のヒートシール部13’の毛管構造閉塞部と非多孔性膜2により囲まれた領域の全体に揮発性有機物3が供給されて、周縁部以外の非多孔成膜2の全面から揮発性有機物3を徐放できる。   As the liquid permeable member 13 in this case, a material that can be welded to the non-porous membrane and that has a capillary structure closed when heat sealed is used. Accordingly, the volatile organic material 3 is supplied to the entire region surrounded by the capillary structure blocking portion of the heat sealing portion 13 ′ of the liquid penetrating member 13 and the nonporous membrane 2, and the nonporous film 2 other than the peripheral portion is formed. The volatile organic substance 3 can be gradually released from the entire surface.

この場合に用いる液体浸透部材13の具体例としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンを繊維状にした素材や、ポリエチレンフォーム、ポリウレタンフォーム、塩化ビニールスポンジ、天然ゴムスポンジ、シリコンゴムスポンジ、セルローススポンジが挙げられる。この場合、前記した非多孔性膜の素材と溶着させやすく、特に、非多孔性膜としてポリエチレンやポリプロピレンを用いた場合には、素材の出発原料が同一あるいは類似しており、非常に溶着させやすい。   Specific examples of the liquid penetrating member 13 used in this case include, for example, a material in which polyethylene or polypropylene is made into a fiber, polyethylene foam, polyurethane foam, vinyl chloride sponge, natural rubber sponge, silicon rubber sponge, or cellulose sponge. . In this case, it is easy to weld with the material of the non-porous film described above, and in particular, when polyethylene or polypropylene is used as the non-porous film, the starting materials of the material are the same or similar and very easy to weld. .

ここで、非多孔性膜2と液体浸透部材13を溶着させる場合には、以下の方法が好ましい。液体浸透部材13としてポリエチレンの繊維状素材を、非多孔性膜2としてポリエチレンを用いた場合を例に挙げて説明すると、まず、加熱して軟化させたポリエチレンの繊維状素材を非多孔性膜2の表面上に撒く。次に、ポリエチレンの軟化状態が維持されている間に、もう一枚の非多孔性膜2を載せる。これにより、ポリエチレン膜自体を高温加熱することなく、ポリエチレン膜の分子透過性能を保持したまま液体浸透部材13を非多孔性膜2に溶着させて挟持することができる。   Here, when the non-porous membrane 2 and the liquid penetrating member 13 are welded, the following method is preferable. The case where a polyethylene fibrous material is used as the liquid permeation member 13 and polyethylene is used as the non-porous membrane 2 will be described as an example. First, the heated and softened polyethylene fibrous material is represented by the non-porous membrane 2. Sow on the surface. Next, another nonporous membrane 2 is placed while the softened state of polyethylene is maintained. Thereby, the liquid permeable member 13 can be welded to the non-porous membrane 2 and held while maintaining the molecular permeability of the polyethylene membrane without heating the polyethylene membrane at a high temperature.

ここで、非多孔性膜2と液体浸透部材13は全面で溶着されている場合には、非多孔性膜2と液体浸透部材3に隙間がないので、毛管現象により浸透した揮発性有機物が隙間にしみ出して膨らむの防いで非常に薄くできるので好ましい。しかしながら、非多孔性膜2と液体浸透部材13を必ずしも全面で接触させなければならない訳ではない。例えば、シート上の液体浸透部材と非多孔性膜を全面で溶着することなく、ヒートシールされる周縁部だけで非多孔性膜2と液体浸透部材13とを溶着すると共に、液体浸透部材13の毛管閉塞を行うようにしてもよい。または、液体浸透部材13と非多孔性膜2を全面では無く数カ所だけ溶着あるいは接着しておいて、ヒートシールされる周縁部で非多孔性膜2と液体浸透部材13とを溶着すると共に、液体浸透部材13の毛管構造の閉塞を行うようにしてもよい。   Here, when the non-porous membrane 2 and the liquid permeable member 13 are welded on the entire surface, there is no gap between the non-porous membrane 2 and the liquid permeable member 3, so that the volatile organic matter that has penetrated by capillary action is a gap. It is preferable because it can be made very thin by preventing bleeding and swelling. However, the non-porous membrane 2 and the liquid penetrating member 13 do not necessarily have to be in contact with each other. For example, the non-porous membrane 2 and the non-porous membrane 13 on the sheet are welded to the entire surface of the sheet without welding the non-porous membrane on the entire surface, and the non-porous membrane 2 and the non-porous membrane 13 are welded only at the peripheral portion to be heat sealed. Capillary occlusion may be performed. Alternatively, the liquid-permeable member 13 and the non-porous membrane 2 are welded or bonded to several places instead of the entire surface, and the non-porous membrane 2 and the liquid-permeable member 13 are welded at the peripheral portion to be heat-sealed. The capillary structure of the osmotic member 13 may be closed.

また、図10に示すように、非多孔性膜2の表面に微生物を固定し得る担体17を積層してから周縁部をヒートシールして一体化してもよい。担体17としては、微生物や酵素の固定化に用いられている高分子ゲルを使用することができる。具体的には、コラーゲン、フィブリン、アルブミン、カゼイン、セルロースファイバー、セルローストリアセタート、寒天、アルギン酸カルシウム、カラギーナン、アガロース等の天然高分子、ポリアクリルアミド、ポリ−2−ヒドロキシエチルメタクリル酸、ポリビニルクロリド、γ−メチルポリグルタミン酸、ポリスチレン、ポリビニルピロリドン、ポリジメチルアクリルアミド、ポリウレタン、光硬化性樹脂(ポリビニルアルコール誘導体、ポリエチレングリコール誘導体、ポリプロピレングリコール誘導体、ポリブタジエン誘導体等)等の合成高分子、またはこれらの複合体が挙げられる。   Moreover, as shown in FIG. 10, after laminating | stacking the support | carrier 17 which can fix microorganisms on the surface of the non-porous membrane 2, you may heat seal and integrate a peripheral part. As the carrier 17, a polymer gel used for immobilizing microorganisms and enzymes can be used. Specifically, natural polymers such as collagen, fibrin, albumin, casein, cellulose fiber, cellulose triacetate, agar, calcium alginate, carrageenan, agarose, polyacrylamide, poly-2-hydroxyethyl methacrylic acid, polyvinyl chloride, Synthetic polymers such as γ-methylpolyglutamic acid, polystyrene, polyvinylpyrrolidone, polydimethylacrylamide, polyurethane, photocurable resins (polyvinyl alcohol derivatives, polyethylene glycol derivatives, polypropylene glycol derivatives, polybutadiene derivatives, etc.), or composites thereof Can be mentioned.

尚、担体17としては吸水性ポリマーを用いることが好ましい。吸水性ポリマーを用いることで、担体の保水力、吸水力が高まるので、微生物を良好な状態で担持させて目的とする成分の除去を効率よく行うことが可能となる。ここで、吸水性ポリマーとしては一般的に用いられているものを使用することができるが、具体的には、ポリアクリル酸、ポリアスパラギン酸、ポリグルタミン酸やそれらの改変物、ポリエチレングリコール改変物等が挙げられる。尚、ここで言う改変物とは、イオン性基をもつ高分子を前記高分子の一部に架橋させた物である。   Note that a water-absorbing polymer is preferably used as the carrier 17. By using the water-absorbing polymer, the water holding power and water absorbing power of the carrier are enhanced, so that it becomes possible to efficiently remove the target component while supporting the microorganisms in a good state. Here, generally used polymers can be used as the water-absorbing polymer. Specifically, polyacrylic acid, polyaspartic acid, polyglutamic acid, modified products thereof, modified polyethylene glycol, etc. Is mentioned. The modified product referred to here is a product obtained by crosslinking a polymer having an ionic group to a part of the polymer.

このように、予め非多孔性膜2の表面に担体17を備えることにより、微生物を担体に固定することが可能となる。したがって、微生物が添加されている液体に電子供与体供給装置の容器を浸漬して所望の微生物を固定したり、被処理液に添加した微生物を固定したりすることが可能になる。尚、上述の図1〜図8に示した電子供与体供給装置に担体17を備えるようにしても同様の効果を発揮する。   Thus, by providing the carrier 17 on the surface of the non-porous membrane 2 in advance, the microorganism can be fixed to the carrier. Therefore, it is possible to fix the desired microorganisms by immersing the container of the electron donor supply device in the liquid to which the microorganisms are added, or to fix the microorganisms added to the liquid to be treated. It should be noted that the same effect can be obtained even if the electron donor supply apparatus shown in FIGS.

また、図11に示すように、担体17の表面にはさらに保護材16を設けても良い。この場合には、電子供与体供給装置1が外部衝撃から保護されると共に、補強材としても機能し、電子供与体供給装置1が大型化に伴って自重が増加した場合に、自重により装置破損が生じるのを防ぐことが可能である。尚、担体17を備えずに保護材16を単独で備えた場合であっても、電子供与体供給装置1の外部衝撃からの保護および補強材としての機能が発揮される。   Further, as shown in FIG. 11, a protective material 16 may be further provided on the surface of the carrier 17. In this case, the electron donor supply device 1 is protected from an external impact and also functions as a reinforcing material. When the weight of the electron donor supply device 1 increases as the size of the electron donor supply device 1 increases, the device is damaged by its own weight. Can be prevented. Even when the protective material 16 is provided alone without the carrier 17, the electron donor supply device 1 can be protected from an external impact and function as a reinforcing material.

上述した方法によれば、積層体の周縁部をヒートシールするだけで揮発性有機物が浸透する密閉領域を形成することができるので、その作製が非常に容易であり、微生物への電子供与体供給装置を作製する手間やコストが大幅に削減できる。また、非多孔性膜の表面に微生物を担持し得る担体17や積層体を外部衝撃から保護する保護材16をさらに備えている場合でも、積層体の周縁部を担体や保護材全てをまとめてヒートシールすることで、容易にに多層構造体を形成できる。したがって、多層構造体を大面積且つ薄く形成しておけば、大型で薄い装置の作製も容易となる。   According to the above-described method, it is possible to form a sealed region into which a volatile organic substance permeates by simply heat-sealing the peripheral edge of the laminate, and thus its production is very easy, and electron donor supply to microorganisms. The labor and cost for manufacturing the device can be greatly reduced. Even when the carrier 17 that can carry microorganisms on the surface of the non-porous membrane and the protective material 16 that protects the laminate from external impacts are further provided, the peripheral portion of the laminate is gathered together with the carrier and the protective material. By heat-sealing, a multilayer structure can be easily formed. Therefore, if the multilayer structure is formed to have a large area and a small thickness, a large and thin device can be easily manufactured.

上述の微生物への電子供与体供給方法及び装置1は、電子供与体を微生物に供給する必要があるあらゆる施設並びにバイオリアクター全般に対して利用可能である。また、使用する環境も特に限定されず、本発明の微生物への電子供与体供給方法及び装置を使用すれば、微生物への揮発性有機物を、液体中でも緩やかに均一に徐放することができる。例えば、図12並びに図13に示すバイオリアクターに適用することが可能である。本実施形態では微生物としてアンモニア酸化菌と脱窒菌を用いた場合について説明するが、この例に限られるものではなく、これらの菌以外にも、目的の成分を除去可能な微生物を用いれば、アンモニアや硝酸イオン、亜硝酸イオンなどの窒素化合物以外の成分を除去可能となる。図12並びに図13(A)に示す実施形態のバイオリアクター9は、アンモニア酸化菌および脱窒菌を担持させた担体11と、該担体11の構造的補強を図る不織布から成る袋10と、該不織布の袋10によって補強されている袋状の担体11の内側に形成されるポケット12に収納されて担体11に固定された脱窒菌にエネルギー源となる電子供与体として機能する揮発性有機物を自律的に一定速度で緩やかに供給する電子供与体供給装置1を密封した容器4とを備えものである。担体11は、不織布の袋10の内側の面あるいは表側の面に塗布され、不織布の袋10を補強構造物として一定の形態を保つように設けられている。尚、担体の補強のための素材としては、不織布に限られず、ナイロンネットなどを用いても良い。   The method and apparatus 1 for supplying an electron donor to a microorganism described above can be used for any facility that needs to supply an electron donor to a microorganism and for all bioreactors. Further, the environment to be used is not particularly limited, and if the method and apparatus for supplying an electron donor to a microorganism of the present invention is used, volatile organic substances to the microorganism can be gradually and uniformly released even in a liquid. For example, the present invention can be applied to the bioreactor shown in FIGS. In the present embodiment, the case where ammonia oxidizing bacteria and denitrifying bacteria are used as microorganisms will be described. However, the present invention is not limited to this example. In addition to these bacteria, if microorganisms capable of removing a target component are used, ammonia may be used. Components other than nitrogen compounds such as nitrate ions and nitrite ions can be removed. The bioreactor 9 of the embodiment shown in FIG. 12 and FIG. 13 (A) includes a carrier 11 supporting ammonia oxidizing bacteria and denitrifying bacteria, a bag 10 made of a nonwoven fabric for structural reinforcement of the carrier 11, and the nonwoven fabric. Volatile organic matter that functions as an electron donor serving as an energy source for denitrifying bacteria housed in a pocket 12 formed inside a bag-like carrier 11 reinforced by the bag 10 and being fixed to the carrier 11 autonomously. And a container 4 in which the electron donor supply device 1 that supplies the powder slowly at a constant speed is sealed. The carrier 11 is applied to the inner surface or the front surface of the non-woven bag 10 and is provided so as to maintain a certain form with the non-woven bag 10 as a reinforcing structure. The material for reinforcing the carrier is not limited to a nonwoven fabric, and a nylon net or the like may be used.

担体11としては、微生物や酵素の固定化に用いられている高分子ゲルを使用することができる。具体的には、コラーゲン、フィブリン、アルブミン、カゼイン、セルロースファイバー、セルローストリアセタート、寒天、アルギン酸カルシウム、カラギーナン、アガロース等の天然高分子、ポリアクリルアミド、ポリ−2−ヒドロキシエチルメタクリル酸、ポリビニルクロリド、γ−メチルポリグルタミン酸、ポリスチレン、ポリビニルピロリドン、ポリジメチルアクリルアミド、ポリウレタン、光硬化性樹脂(ポリビニルアルコール誘導体、ポリエチレングリコール誘導体、ポリプロピレングリコール誘導体、ポリブタジエン誘導体等)等の合成高分子、またはこれらの複合体が挙げられる。   As the carrier 11, a polymer gel used for immobilizing microorganisms and enzymes can be used. Specifically, natural polymers such as collagen, fibrin, albumin, casein, cellulose fiber, cellulose triacetate, agar, calcium alginate, carrageenan, agarose, polyacrylamide, poly-2-hydroxyethyl methacrylic acid, polyvinyl chloride, Synthetic polymers such as γ-methylpolyglutamic acid, polystyrene, polyvinylpyrrolidone, polydimethylacrylamide, polyurethane, photocurable resins (polyvinyl alcohol derivatives, polyethylene glycol derivatives, polypropylene glycol derivatives, polybutadiene derivatives, etc.), or composites thereof Can be mentioned.

尚、担体11としては吸水性ポリマーを用いることが好ましい。吸水性ポリマーを用いることで、担体の保水力、吸水力が高まるので、微生物を良好な状態で担持させて目的とする成分の除去を効率よく行うことが可能となる。ここで、吸水性ポリマーとしては一般的に用いられているものを使用することができるが、具体的には、ポリアクリル酸、ポリアスパラギン酸、ポリグルタミン酸やそれらの改変物、ポリエチレングリコール改変物等が挙げられる。尚、ここで言う改変物とは、イオン性基をもつ高分子を前記高分子の一部に架橋させた物である。   Note that a water-absorbing polymer is preferably used as the carrier 11. By using the water-absorbing polymer, the water holding power and water absorbing power of the carrier are enhanced, so that it becomes possible to efficiently remove the target component while supporting the microorganisms in a good state. Here, generally used polymers can be used as the water-absorbing polymer. Specifically, polyacrylic acid, polyaspartic acid, polyglutamic acid, modified products thereof, modified polyethylene glycol, etc. Is mentioned. The modified product referred to here is a product obtained by crosslinking a polymer having an ionic group to a part of the polymer.

尚、担体11は上記したものに限られるものではなく、不織布を起毛処理してそこに微生物を直接担持させるようにしてもよいし、あるいは、非多孔性膜2の表面を起毛処理して、微生物を担持させるようにしても良い。   In addition, the carrier 11 is not limited to the above-described one, and the nonwoven fabric may be brushed and the microorganisms may be directly supported thereon, or the surface of the non-porous membrane 2 may be brushed, You may make it carry | support a microorganism.

また、アンモニア酸化菌と脱窒菌は、従来この種の分野で知られているものが使用できるが、より具体的には、例えば、アンモニア酸化菌としては、
Nitrosomonas europaea IFO-14298、
Nitrosomonas europaea、 N.marina
Nitrosococcus oceanus、 N.mobilis、
Nitrosospira briensis、
Nitroso lobus multiformis、
Nitrosovibrio tenuis、
脱窒菌としては、
Paracoccus denitrificans JCM-6892、
Paracoccus denitrificans、
Alcaligenes eutrophus、 A. faecalis、
Alcaligenes sp.Ab-A-1、 Ab-A-2、 G-A-2-1(FERM P-13862、 P-13860、P-13861)
Pseudomonas denitrificans、
などを挙げることができる。
In addition, ammonia-oxidizing bacteria and denitrifying bacteria can be conventionally known in this type of field, more specifically, for example, as ammonia-oxidizing bacteria,
Nitrosomonas europaea IFO-14298,
Nitrosomonas europaea, N.marina * ,
Nitrosococcus oceanus * , N.mobilis,
Nitrosospira briensis,
Nitroso lobus multiformis,
Nitrosovibrio tenuis,
As denitrifying bacteria,
Paracoccus denitrificans JCM-6892,
Paracoccus denitrificans,
Alcaligenes eutrophus, A. faecalis,
Alcaligenes sp. Ab-A-1, Ab-A-2, GA-2-1 (FERM P-13862, P-13860, P-13861) *
Pseudomonas denitrificans,
And so on.

尚、亜硝酸酸化菌をさらに担持してもよい。亜硝酸酸化菌としては、従来この種の分野で知られているものが使用できるが、より具体的には、例えば、
Nitrobacter winogradskyi N. hamburgensis
Nitrospina gracilis
Nitrococcus mobilis
Nitrospira marina
などを挙げることができる。
In addition, you may further carry | support nitrite oxidation bacteria. As the nitrite oxidizing bacteria, those conventionally known in this type of field can be used. More specifically, for example,
Nitrobacter winogradskyi N. hamburgensis
Nitrospina gracilis *
Nitrococcus mobilis *
Nitrospira marina *
And so on.

尚、上記において*を付した菌株は海水の処理にのみ適用できる菌株であり、それ以外は淡水の処理にのみ適用できる菌株である。N.europaeaとN.winogradskyiは淡水で用いることのできるものと海水で用いることができるものが存在する。寄託番号が付された菌株は、出願人により寄託済の菌株である。   Note that the strains marked with * in the above are strains that can be applied only to seawater treatment, and the other strains can be applied only to freshwater treatment. N.europaea and N.winogradskyi can be used both in fresh water and in sea water. The strain to which the deposit number is attached is a strain deposited by the applicant.

アンモニア酸化菌はアンモニア(アンモニウムイオン)を亜硝酸イオンに変換(酸化)する好気性微生物であり、脱窒菌は硝酸イオンや亜硝酸イオンを窒素ガスに変換(還元)する嫌気性微生物である。即ち、アンモニア酸化菌が担持されたバイオリアクターを好気性条件下で使用すれば、アンモニアを亜硝酸イオンに変換して悪臭を抑えることができる。また、脱窒菌が担持されたバイオリアクターを嫌気性条件下で用いれば、硝酸イオンと亜硝酸イオンが無害な窒素ガスに変換される。これらの菌を組み合わせて用いることで、アンモニアと硝酸イオン、亜硝酸イオンが除去可能になる。尚、アンモニア酸化菌に対して酸素を供給すると、嫌気性微生物である脱窒菌の機能は低下するが、この場合には、脱窒菌はバイオリアクター内の好適な領域、即ち、酸素が供給されている位置から離れた嫌気性領域に局所的に偏在して脱窒を行う。尚、亜硝酸酸化菌は亜硝酸イオンを硝酸イオンに酸化する微生物であり、この菌を担持させることで、脱窒反応がより効率的に起こるようになる。   Ammonia-oxidizing bacteria are aerobic microorganisms that convert (oxidize) ammonia (ammonium ions) into nitrite ions, and denitrifying bacteria are anaerobic microorganisms that convert (reducing) nitrate ions and nitrite ions to nitrogen gas. In other words, if a bioreactor carrying ammonia-oxidizing bacteria is used under aerobic conditions, it is possible to convert the ammonia into nitrite ions and suppress malodor. If a bioreactor carrying denitrifying bacteria is used under anaerobic conditions, nitrate ions and nitrite ions are converted into harmless nitrogen gas. By using these bacteria in combination, ammonia, nitrate ions, and nitrite ions can be removed. When oxygen is supplied to ammonia-oxidizing bacteria, the function of denitrifying bacteria, which are anaerobic microorganisms, is reduced. In this case, denitrifying bacteria are supplied in a suitable region in the bioreactor, that is, oxygen is supplied. Denitrification is locally distributed in an anaerobic region away from the location. Nitrite-oxidizing bacteria are microorganisms that oxidize nitrite ions to nitrate ions. By supporting these bacteria, denitrification reaction occurs more efficiently.

上記した菌株は単独で担体に固定してもよいし、同種あるいは異種の菌株を併用して固定してもよい。   The above strains may be fixed to the carrier alone, or may be fixed in combination with the same or different strains.

以上のように構成されたバイオリアクターによれば、容器4内に収容された液体浸透部材13に浸透している揮発性有機物3が非多孔性膜2を透過して容器4の周辺即ち容器4を更に覆う外側の担体11の袋内(ポケット12)に漏れ出し、担体11の袋内で拡散しながら電子供与体を必要とする微生物即ち脱窒菌が固定された面に均一に供給する。即ち、微生物へのエネルギー源となる電子供与体として機能する揮発性有機物3を担体に固定されている微生物に対して自律的に均一かつ緩やかな徐放性をもって供給することが可能となる。このバイオリアクターは、担体11の袋10内に揮発性有機物3を浸透させた液体浸透部材13を密封した電子供与体供給装置としての容器4を装入するだけで構成されているので、密封した液体浸透部材13に浸透している揮発性有機物3を使いきったときには、液体浸透部材13に浸透している揮発性有機物3が密封された新しい袋と交換することで持続的に被処理液中のアンモニアや硝酸イオン、亜硝酸イオンを窒素に変えて除去することができる。尚、容器4の周りに被処理液が満たされたとしても脱窒菌は機能するし、また、バイオリアクターの表側の面を曝気することにより、アンモニア酸化菌が活性化し、アンモニアを効率よく除去できるようになる。   According to the bioreactor configured as described above, the volatile organic substance 3 permeating the liquid permeable member 13 accommodated in the container 4 permeates the non-porous membrane 2 and surrounds the container 4, that is, the container 4. Leaks into the bag (pocket 12) of the outer carrier 11 that further covers the surface of the carrier 11 and diffuses within the bag of the carrier 11 to uniformly supply the microorganisms that require the electron donor, that is, denitrifying bacteria, to the fixed surface. That is, it becomes possible to supply the volatile organic substance 3 functioning as an electron donor serving as an energy source to the microorganisms to the microorganisms fixed to the carrier autonomously with uniform and gentle sustained release. This bioreactor is configured by simply inserting a container 4 as an electron donor supply device in which a liquid permeation member 13 in which a volatile organic substance 3 is permeated into a bag 10 of a carrier 11 is sealed. When the volatile organic matter 3 penetrating the liquid penetrating member 13 is used up, the volatile organic matter 3 penetrating the liquid penetrating member 13 is replaced with a new sealed bag so that it is continuously in the liquid to be treated. The ammonia, nitrate ions, and nitrite ions can be changed to nitrogen and removed. In addition, even if the liquid to be treated is filled around the container 4, the denitrifying bacteria function, and by aeration of the front side surface of the bioreactor, the ammonia oxidizing bacteria are activated and ammonia can be efficiently removed. It becomes like this.

また、図13(B)に示すように、図12に示す実施形態のバイオリアクター9の電子供与体供給装置としての容器4の代わりに、図4に示す揮発性有機物3を導入する手段を有する密封状の袋状とした容器とし、図5に示す揮発性有機物3を外部から補充可能とした電子供与体供給装置を用いることも可能である。この場合には、タンク6内に揮発性有機物の原液3’を貯蔵しておけば、容器4内の液体浸透部材13に浸透している揮発性有機物3が減ってきたときに、タンク6から揮発性有機物3’がタンクと容器の圧力差により補充されるので、容器・袋4の大きさにかかわらず長時間・長期間にわたって被処理液中の目的とする化合物の除去例えばアンモニア除去などを実施できる。しかも、この場合には、タンク6内の揮発性有機物量3’を監視して適宜補充すれば、該タンク6に接続される多数の電子供与体供給装置を個々に制御・監視する必要がない。   Further, as shown in FIG. 13B, instead of the container 4 as the electron donor supply device of the bioreactor 9 of the embodiment shown in FIG. 12, there is means for introducing the volatile organic substance 3 shown in FIG. It is also possible to use an electron donor supply device that is a sealed bag-like container and that can replenish the volatile organic substance 3 shown in FIG. 5 from the outside. In this case, if the volatile organic substance stock solution 3 ′ is stored in the tank 6, when the volatile organic substance 3 penetrating the liquid penetrating member 13 in the container 4 decreases, Since the volatile organic substance 3 'is replenished by the pressure difference between the tank and the container, the target compound in the liquid to be treated can be removed for a long time or a long time regardless of the size of the container / bag 4, such as ammonia removal. Can be implemented. In addition, in this case, if the amount of volatile organic substances 3 ′ in the tank 6 is monitored and replenished appropriately, it is not necessary to individually control and monitor a large number of electron donor supply devices connected to the tank 6. .

ここで、上述したように、本発明の電子供与体供給装置1は、図6に示したように、容器下部4aを水中に浸漬することで、容器下部4aを薄くすることができる。したがって、図14に示すように、袋状のバイオリアクター9に電子供与体供給装置1の容器下部4aを入れて水に浸漬した際に、バイオリアクターの袋と電子供与体供給装置1の容器下部4aに水圧が掛かり、バイオリアクターの厚みを薄くすることができる。したがって、水中に複数のバイオリアクターを設けても嵩張ることが無いので、複数のバイオリアクターを集積して設けることができる。尚、容器4の供給口5以外の部分をバイオリアクター内に入れて水中に浸漬し、徐放面を広くして使用しても良い。   Here, as described above, the electron donor supply device 1 of the present invention can make the container lower part 4a thinner by immersing the container lower part 4a in water as shown in FIG. Therefore, as shown in FIG. 14, when the container lower portion 4 a of the electron donor supply device 1 is put in the bag-like bioreactor 9 and immersed in water, the bioreactor bag and the electron donor supply device 1 container lower portion Water pressure is applied to 4a, and the thickness of the bioreactor can be reduced. Accordingly, even if a plurality of bioreactors are provided in the water, the bioreactors are not bulky, so that a plurality of bioreactors can be provided in an integrated manner. A portion other than the supply port 5 of the container 4 may be placed in a bioreactor and immersed in water to widen the sustained release surface.

また、上述の電子供与体供給装置の容器4と目的とする成分の除去に有効な微生物を固定した担体11とを一体化したバイオリアクターを構成してもよい。例えば、揮発性有機物3を密封する容器4の非多孔性膜2の部分を、担体11に当てるように貼着して、担体11と電子供与体供給装置1とを一体化したバイオリアクターを構成する。この場合には、揮発性有機物3が透過する面に微生物が固定されているので、供給される揮発性有機物の全量が微生物に直接に供給される。この場合にも、バイオリアクターを水中に浸漬した場合にその厚みが薄くなって、集積させやすくなる。したがって、バイオリアクターを処理槽などに収容するときの密度を上げることができる。   Moreover, you may comprise the bioreactor which integrated the support | carrier 11 which fixed the container 4 of the above-mentioned electron donor supply apparatus, and the microorganisms effective for the removal of the target component. For example, the part of the non-porous film 2 of the container 4 that seals the volatile organic substance 3 is attached so as to contact the carrier 11, thereby configuring a bioreactor in which the carrier 11 and the electron donor supply device 1 are integrated. To do. In this case, since the microorganism is fixed on the surface through which the volatile organic substance 3 permeates, the entire amount of the supplied volatile organic substance is directly supplied to the microorganism. Also in this case, when the bioreactor is immersed in water, its thickness becomes thin and it is easy to accumulate. Therefore, it is possible to increase the density when the bioreactor is accommodated in a processing tank or the like.

また、バイオリアクターを鞘体としてもよい。つまり、担体11の袋をタイトなものとして、中に入れる電子供与体供給装置1の容器下部4aを薄く潰し、担体11の袋の外にある容器上部4bから揮発性有機物3が液体浸透部材13に浸透して容器下部4aの全面から揮発性有機物3が徐放されるようにしてもよい。このようにすることで、バイオリアクターを薄く、コンパクトにすることができると共に、鞘体として機能するバイオリアクターが保護材として機能し、電子供与体供給装置1が摩擦などの外部衝撃から保護される。   The bioreactor may be a sheath body. In other words, the bag of the carrier 11 is made tight, the container lower part 4a of the electron donor supply device 1 to be put in is thinly crushed, and the volatile organic substance 3 is transferred from the container upper part 4b outside the bag of the carrier 11 to the liquid penetrating member 13. The volatile organic substance 3 may be gradually released from the entire surface of the container lower part 4a. By doing so, the bioreactor can be made thin and compact, the bioreactor functioning as a sheath functions as a protective material, and the electron donor supply device 1 is protected from external impact such as friction. .

次に、図17に示す、本発明のガス状アンモニアの除去装置の一実施形態について説明する。本発明のガス状アンモニア除去装置20は、ガス状アンモニアを導入するガス導入部27と、ガス導入部27から導入されたガス状アンモニアに水を接触させてアンモニア含有水を得る散水手段と、ガス状アンモニアと接触させた水を接触させて水に含まれているアンモニウムイオンを分解処理する微生物処理領域28とを含み、さらに、微生物処理領域28にはアンモニア酸化菌またはアンモニア酸化菌と亜硝酸酸化菌および脱窒菌を存在させると共に本発明の電子供与体供給装置1が配置されているものである。散水手段は、循環タンク24に貯留されている水25を汲み上げる散水ポンプ21と、散水ポンプ21により汲み上げた水を通過させる配管22と、水25を下方に散水するための散水管23より構成される。   Next, an embodiment of the gaseous ammonia removing apparatus of the present invention shown in FIG. 17 will be described. The gaseous ammonia removing apparatus 20 of the present invention includes a gas introducing unit 27 for introducing gaseous ammonia, a watering means for obtaining water containing ammonia by bringing water into contact with the gaseous ammonia introduced from the gas introducing unit 27, a gas And a microbial treatment region 28 for decomposing ammonium ions contained in the water by bringing the water in contact with the gaseous ammonia into contact therewith, and the microbial treatment region 28 further comprises ammonia oxidizing bacteria or ammonia oxidizing bacteria and nitrite oxidation. In addition to the presence of bacteria and denitrifying bacteria, the electron donor supply device 1 of the present invention is arranged. The watering means includes a watering pump 21 that pumps up the water 25 stored in the circulation tank 24, a pipe 22 that allows the water pumped up by the watering pump 21 to pass therethrough, and a watering pipe 23 that sprays the water 25 downward. The

ガス状アンモニアは、ガス導入部27からガス状アンモニア除去装置20内に導入される。尚、本実施形態では、ガス導入部27を散水ノズル23の直下に設けているが、ガス状アンモニアは空気より軽いので、微生物処理領域28の下にガス導入部27を設けて、ガス状アンモニアを装置20内の上方に拡散させるようにしても良い。次に、循環タンク24内の水25は、散水ポンプ21により汲み上げられ、配管22を通って、散水管23から散水される。散水された水25は、装置20内に導入されたガス状アンモニアと接触してこれを溶解し、ガス状アンモニアをアンモニウムイオンに変換して、微生物処理領域28と接触する。水25に含まれているアンモニウムイオンは、アンモニア酸化菌により亜硝酸イオンに酸化され、亜硝酸酸化菌も存在する場合は硝酸イオンにまで酸化される。そして、アンモニア酸化菌により生成された亜硝酸イオンまたはアンモニア酸化菌により生成された亜硝酸イオンと亜硝酸酸化菌により生成された硝酸イオンは、脱窒菌により窒素ガスに還元される。したがって、ガス状アンモニア除去装置20により、ガス状アンモニアを脱臭すると共に無害化することができる。また、水25と微生物処理領域28が接触することで、微生物処理領域内に存在している微生物への水の供給が同時に行われる。微生物処理領域28を通過した水25は、循環タンク24に戻る。この際、除去されなかったアンモニウムイオンが循環タンク24内に混入して、pHを上昇させる虞があるので、給水手段26を設けて、循環タンク24内の水25を希釈して、pHを一定値に保つようにしている。   Gaseous ammonia is introduced into the gaseous ammonia removal device 20 from the gas introduction unit 27. In the present embodiment, the gas introduction part 27 is provided immediately below the watering nozzle 23. However, since gaseous ammonia is lighter than air, the gas introduction part 27 is provided under the microorganism treatment region 28 to provide gaseous ammonia. May be diffused upward in the apparatus 20. Next, the water 25 in the circulation tank 24 is pumped up by the watering pump 21, passes through the pipe 22, and is sprinkled from the watering pipe 23. The sprinkled water 25 comes into contact with and dissolves gaseous ammonia introduced into the apparatus 20, converts the gaseous ammonia into ammonium ions, and comes into contact with the microorganism treatment region 28. Ammonium ions contained in the water 25 are oxidized to nitrite ions by ammonia oxidizing bacteria, and are also oxidized to nitrate ions when nitrite oxidizing bacteria are also present. And the nitrite ion produced | generated by ammonia oxidizing bacteria, the nitrite ion produced | generated by ammonia oxidizing bacteria, and the nitrate ion produced | generated by the nitrite oxidizing bacteria are reduced to nitrogen gas by denitrifying bacteria. Therefore, the gaseous ammonia removing device 20 can deodorize and detoxify the gaseous ammonia. Further, when the water 25 and the microorganism treatment area 28 come into contact with each other, water is simultaneously supplied to the microorganisms existing in the microorganism treatment area. The water 25 that has passed through the microorganism treatment region 28 returns to the circulation tank 24. At this time, ammonium ions that have not been removed may enter the circulation tank 24 and raise the pH. Therefore, a water supply means 26 is provided to dilute the water 25 in the circulation tank 24 to keep the pH constant. I try to keep the value.

ここで、微生物処理領域28におけるアンモニア酸化菌またはアンモニア酸化菌と亜硝酸酸化菌および脱窒菌の存在のさせ方は特に限定されないが、例えば、前述した担体17に担持させてもよいし、多孔質体などを用いてもよい。電子供与体供給装置1の配置の仕方も脱窒菌に揮発性有機物3を供給できるのであれば特に限定されない。尚、微生物処理領域28の代わりに、本発明のバイオリアクター9を配置しても良い。バイオリアクター9の配置の仕方は特に限定されるものではないが、複数のバイオリアクター9を対面させて集積し、バイオリアクター9の面と散水方向とが平行になるように配置することが好ましい。この場合には、バイオリアクター9の集積密度の向上させることができると共に、水が各バイオリアクターを通過し易くなるので、ガス状アンモニアの除去効率が向上する。   Here, there is no particular limitation on the method of causing ammonia oxidizing bacteria or ammonia oxidizing bacteria and nitrite oxidizing bacteria and denitrifying bacteria to exist in the microorganism treatment region 28. For example, they may be supported on the carrier 17 described above, or porous. A body or the like may be used. The arrangement of the electron donor supply device 1 is not particularly limited as long as the volatile organic substance 3 can be supplied to the denitrifying bacteria. Note that the bioreactor 9 of the present invention may be arranged in place of the microorganism treatment region 28. The manner of arrangement of the bioreactors 9 is not particularly limited, but it is preferable to arrange a plurality of bioreactors 9 so as to face each other and arrange the bioreactors 9 so that the surface of the bioreactors 9 and the water spray direction are parallel. In this case, the integration density of the bioreactor 9 can be improved, and water can easily pass through each bioreactor, so that the removal efficiency of gaseous ammonia is improved.

なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。   The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

(実施例1)
ポリエチレン膜を用いて袋を形成し、その中にメタノール、エタノールを密封した場合の有機物の透過量を測定して、本発明の電子供与体供給装置の有効性について確認した。
厚さ0.05mm、0.1mm、0.3mm、0.5mmのポリエチレン膜(商品名:ミポロンフィルム、ミツワ(株)製)中にメタノール(和光純薬工業製、99.8%)、エタノール(和光純薬工業製、99.5%)を密封して袋状とし、これを水中に浸漬し、経過日数に対して分子透過量をTOC濃度を測定することによりメタノールおよびエタノールの透過量を評価した。TOC濃度は燃焼−赤外線式全有機炭素分析計(TOC−650、東レエンジニアリング製)により測定した。この結果を図15の(A)並びに(B)に示す。図中において、Bはバックグラウンド、MeOHはメタノール、EtOHはエタノール、0.05、0.1、0.3、0.5等の数値はポリエチレン膜厚(単位;mm)を表している。この実験から、メタノール、エタノール共に、ポリエチレン膜厚が薄くなるにつれて、TOC濃度も増加していくことから、ポリエチレン膜の膜厚により、電子供与体供給量の制御が可能であることが確認された。したがって、この原理を利用することにより、メタノールやエタノールなどの揮発性有機物を濾紙等の液体浸透部材に浸透させてからポリエチレン膜などの非多孔性膜に密封して用いることで、非多孔性膜の全面から均一且つ緩やかに徐放することが可能である。
Example 1
The effectiveness of the electron donor supply device of the present invention was confirmed by measuring the amount of organic matter permeated when a bag was formed using a polyethylene film and methanol and ethanol were sealed therein.
Methanol (made by Wako Pure Chemical Industries, 99.8%) in a polyethylene film (trade name: Mipolon film, manufactured by Mitsuwa Corp.) having a thickness of 0.05 mm, 0.1 mm, 0.3 mm, 0.5 mm, Ethanol (made by Wako Pure Chemical Industries, 99.5%) was sealed to form a bag, immersed in water, and measured for TOC concentration with respect to the number of days passed. Permeation of methanol and ethanol Evaluated. The TOC concentration was measured by a combustion-infrared total organic carbon analyzer (TOC-650, manufactured by Toray Engineering). The results are shown in FIGS. 15A and 15B. In the figure, B represents background, MeOH represents methanol, EtOH represents ethanol, and numerical values such as 0.05, 0.1, 0.3, and 0.5 represent polyethylene film thickness (unit: mm). From this experiment, it was confirmed that the supply amount of the electron donor can be controlled by the thickness of the polyethylene film because the TOC concentration increases as the thickness of the polyethylene film decreases in both methanol and ethanol. . Therefore, by using this principle, a volatile organic substance such as methanol or ethanol is permeated into a liquid penetrating member such as filter paper, and then sealed in a nonporous membrane such as a polyethylene membrane, thereby using a nonporous membrane. Can be gradually and gradually released from the entire surface.

(実施例2)
実施例1で用いたエタノールを密封するポリエチレンの袋とを使って、バイオリアクターの機能を確認した。
(Example 2)
The function of the bioreactor was confirmed using the polyethylene bag for sealing ethanol used in Example 1.

(供試菌株とその培養)
アンモニア酸化菌としてNitrosomonas europaea IFO-14298、脱窒菌としてParacoccus denitrificans JCM-6892を用いた。培養には、Nitrosomonas europaeaはIFO Medium List No.240、Paracoccus denitrificansは JCM Medium List No.22(Nutrient agar No.2)を基本とした液体培地を用いた。培地の組成を表1に示す。IFO培地No.240にPhenol RedをpH指示薬として添加し、pHはCaCOの代わりにNaCOを適宜添加することにより調整した。また、JCM培地No.22からは寒天を除き、液体培地として用いた。それぞれ30℃で振とう(110rpm)培養後、遠心分離により集菌し、リン酸緩衝液(9g/l NaHPO・12HO、1.5g/l KHPO、pH=7.5)により3回洗浄した。洗浄菌体は、N.europaeaは8mg dry wt./ml、P.denitrificansは33mg dry wt./mlになるようそれぞれリン酸緩衝液に懸濁した。
(Test strain and its culture)
Nitrosomonas europaea IFO-14298 was used as an ammonia oxidizing bacterium, and Paracoccus denitrificans JCM-6892 was used as a denitrifying bacterium. For the culture, a liquid medium based on IFO Medium List No. 240 for Nitrosomonas europaea and JCM Medium List No. 22 (Nutrient agar No. 2) for Paracoccus denitrificans was used. The composition of the medium is shown in Table 1. Phenol Red was added as a pH indicator to IFO medium No. 240, and the pH was adjusted by appropriately adding Na 2 CO 3 instead of CaCO 3 . In addition, JCM medium No. Agar was removed from No. 22 and used as a liquid medium. After culturing at 30 ° C. (110 rpm), the cells were collected by centrifugation, and phosphate buffer (9 g / l Na 2 HPO 4 · 12H 2 O, 1.5 g / l KH 2 PO 4 , pH = 7. Washed 3 times according to 5). As for the washed cells, N. europaea was 8 mg dry wt. / Ml, P. denitrificans was 33 mg dry wt. / Ml each was suspended in a phosphate buffer.

Figure 0005165866
Figure 0005165866

(菌固定化方法)
光硬化性樹脂PVA−SbQ(SPP−H−13、東洋合成工業製)9mlに対し、前述のN.europaeaの菌懸濁液1ml、P.denitrificansの菌懸濁液2mlを混合し、固定化した。菌体と樹脂の混合液は直接不織布に塗布し、メタルハロゲンランプ下で1時間照射することにより不織布の片面にシート状に固定化担体(縦50mm、横50mm、厚さ20mm)を成形した。
(Method for immobilizing bacteria)
Immobilization by mixing 1 ml of the above-mentioned N. europaea fungus suspension and 2 ml of the P. denitrificans fungus suspension with 9 ml of the photocurable resin PVA-SbQ (SPP-H-13, manufactured by Toyo Gosei Co., Ltd.) did. The mixed solution of the bacterial cells and the resin was directly applied to the nonwoven fabric and irradiated for 1 hour under a metal halogen lamp to form an immobilization carrier (length 50 mm, width 50 mm, thickness 20 mm) in a sheet form on one side of the nonwoven fabric.

(性能評価)
固定化担体を用いたバイオリアクターにポリエチレン膜でエタノールを密封した電子供与体供給装置を用いたときの性能評価を行った。
上記実施例で作製した、Nitrosomonas europaea IFO-14298とParacoccus denitrificans JCM-6892を同時に包埋した担体を不織布の片面にシート状に成形したものを、不織布を外側になるようにし、且つ、担体に電子供与体供給制御装置用ポケットを設けるようにして、その中に厚さ0.05mmおよび0.3mmのポリエチレン膜にてエタノールを密封した袋状の電子供与体供給制御装置を入れて、アンモニア排水処理能力を評価した。
(Performance evaluation)
The performance of the bioreactor using an immobilization carrier when using an electron donor supply device in which ethanol was sealed with a polyethylene membrane was evaluated.
The carrier prepared by embedding Nitrosomonas europaea IFO-14298 and Paracoccus denitrificans JCM-6892 formed in the above-mentioned example is formed into a sheet on one side of the nonwoven fabric so that the nonwoven fabric is on the outside and the carrier is an electron A pocket for the donor supply control device is provided, and a bag-like electron donor supply control device in which ethanol is sealed with a polyethylene film having a thickness of 0.05 mm and 0.3 mm is put therein, and the ammonia drainage treatment is performed. The ability was evaluated.

(分析方法)
培地溶液中のアンモニア、亜硝酸濃度は、それぞれインドフェノール青吸光光度法、ナフチルアミン吸光光度法により測定した。
(Analysis method)
The ammonia and nitrous acid concentrations in the medium solution were measured by indophenol blue absorptiometry and naphthylamine absorptiometry, respectively.

(固定化担体を用いたバイオリアクターにポリエチレン膜でエタノールを密封した電子供与体供給装置を用いたときの性能評価結果)
図16にバイオリアクターの性能評価結果を示す。Cは電子供与体を供給していないバイオリアクターで、EtOH−0.05はポリエチレン膜厚0.05mmでエタノールを密封した電子供与体供給装置を用いたバイオリアクター、EtOH−0.3はポリエチレン膜厚0.3mmでエタノールを密封した電子供与体供給装置を用いたバイオリアクターの結果である。C、EtOH−0.05、EtOH−0.3共に、4日目にはアンモニア濃度は0になったが、亜硝酸濃度に関しては、Cの場合は7日目まで上昇し続け、EtOH−0.3では2日目までは上昇したが、それ以降は減少し、7日目には検出されなかった、また、EtOH−0.05は1日目から亜硝酸は検出されなかった。従って、ポリエチレン膜を介してエタノールがバイオリアクターに供給されていることが確認され、ポリエチレン膜厚が薄い方がエタノールを供給しやすいことが確認された。以上の結果から、本発明のように、エタノール等の揮発性有機物を液体浸透部材に浸透させてからポリエチレン膜等で密封した場合にも、微生物(脱窒菌)に電子供与体として揮発性有機物を与えてアンモニアや亜硝酸イオンを無害な窒素ガスに変換することが可能である。
(Performance evaluation results when using an electron donor supply device in which ethanol is sealed with a polyethylene membrane in a bioreactor using an immobilized carrier)
FIG. 16 shows the results of performance evaluation of the bioreactor. C is a bioreactor not supplied with an electron donor, EtOH-0.05 is a bioreactor using an electron donor supply device in which ethanol is sealed with a polyethylene film thickness of 0.05 mm, and EtOH-0.3 is a polyethylene film. It is the result of the bioreactor using the electron donor supply apparatus which sealed ethanol with thickness 0.3mm. In C, EtOH-0.05, and EtOH-0.3, the ammonia concentration became 0 on the 4th day, but the nitrite concentration continued to rise until the 7th day in the case of C. EtOH-0 .3 increased until the 2nd day, but decreased thereafter and was not detected on the 7th day, and EtOH-0.05 did not detect nitrite from the 1st day. Therefore, it was confirmed that ethanol was supplied to the bioreactor via the polyethylene membrane, and it was confirmed that the thinner the polyethylene film thickness, the easier to supply ethanol. From the above results, even when a volatile organic substance such as ethanol is infiltrated into a liquid permeable member and then sealed with a polyethylene film or the like as in the present invention, the volatile organic substance is used as an electron donor for the microorganism (denitrifying bacteria). It is possible to convert ammonia and nitrite ions into harmless nitrogen gas.

本発明の電子供与体供給装置の一実施形態である密封タイプ(ラミネート)の例を示す図で、(A)は斜視図、(B)は縦断面図である。It is a figure which shows the example of the sealing type (laminate) which is one Embodiment of the electron donor supply apparatus of this invention, (A) is a perspective view, (B) is a longitudinal cross-sectional view. 本発明の電子供与体供給装置の一実施形態である他の密封形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the other sealing form which is one Embodiment of the electron donor supply apparatus of this invention. 図2に示す本発明の電子供与体供給装置の下部を水中に浸漬して用いた場合の形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the form at the time of using the lower part of the electron donor supply apparatus of this invention shown in FIG. 2 immersed in water. 本発明の電子供与体供給制御装置の他の実施形態である補充タイプの例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the example of the replenishment type which is other embodiment of the electron donor supply control apparatus of this invention. 図2の実施形態の電子供与体供給制御装置の全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of the electron donor supply control apparatus of embodiment of FIG. 図2に示す本発明の電子供与体供給装置の下部を水中に浸漬して用いた場合の形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the form at the time of using the lower part of the electron donor supply apparatus of this invention shown in FIG. 2 immersed in water. 図4に示す本発明の電子供与体供給装置の容器下部を鞘体に内挿して用いた場合の形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the form at the time of using the container lower part of the electron donor supply apparatus of this invention shown in FIG. 本発明の電子供与体供給装置を予め加工した場合の形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the form at the time of processing the electron donor supply apparatus of this invention previously. 液体浸透部材を非多孔性膜で挟持して積層体を形成した後に周縁部をヒートシールして形成した場合の電子供与体供給装置を示す図で、(A)は斜視図、(B)は縦断面図である。It is a figure which shows the electron donor supply apparatus at the time of forming by heat-sealing a peripheral part, after forming a laminated body by pinching | interposing a liquid permeable member with a non-porous film, (A) is a perspective view, (B) is It is a longitudinal cross-sectional view. 図9に示す本発明の電子供与体供給装置の非多孔性膜の表面に担体を備えた例を示す図である。It is a figure which shows the example which equipped the support | carrier on the surface of the nonporous film | membrane of the electron donor supply apparatus of this invention shown in FIG. 図9に示す本発明の電子供与体供給装置の非多孔性膜の表面に担体と保護材を備えた例を示す図である。It is a figure which shows the example which equipped the support | carrier and the protective material on the surface of the non-porous film | membrane of the electron donor supply apparatus of this invention shown in FIG. 本発明の電子供与体供給装置を利用したバイオリアクターの構成の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a structure of the bioreactor using the electron donor supply apparatus of this invention. 本発明のバイオリアクターの構成の一例を示す縦断面図であり、(A)は密封タイプの例を、(B)は補充タイプの例をそれぞれ示す。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of a structure of the bioreactor of this invention, (A) shows the example of a sealing type, (B) shows the example of a replenishment type, respectively. 本発明のバイオリアクターを水中で使用した場合の形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the form at the time of using the bioreactor of this invention in water. ポリエチレン膜からの揮発性有機物の透過量測定結果を示す図で、(A)はメタノール、(B)はエタノールのそれぞれの測定結果を示す。It is a figure which shows the permeation | transmission amount measurement result of the volatile organic substance from a polyethylene film, (A) shows methanol and (B) shows each measurement result of ethanol. 固定化担体を用いたバイオリアクターにポリエチレン膜でエタノールを密封した電子供与体供給装置を用いたときの性能評価結果を示す図で、(A)はアンモニア濃度と経過日数との関係を、(B)は亜硝酸濃度と経過日数との関係をそれぞれ示す。It is a figure which shows the performance evaluation result when using the electron donor supply apparatus which sealed ethanol with the polyethylene membrane for the bioreactor using the fixed support | carrier, (A) is the relationship between ammonia concentration and elapsed days, (B ) Shows the relationship between the nitrite concentration and the number of days elapsed. 本発明のガス状アンモニア除去装置の構成の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of a structure of the gaseous ammonia removal apparatus of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 電子供与体供給装置
2 非多孔性膜
3 揮発性有機物
4 容器
4a 容器下部
4b 容器上部
5 供給口
6 揮発性有機物貯留タンク
7 供給ノズル
8 チューブ
9 バイオリアクター
10 不織布
11 担体
12 電子供与体供給装置用ポケット
13 液体浸透部材
14 鞘体
16 保護材
17 担体
20 ガス状アンモニア除去装置
21 散水ポンプ
25 水
27 ガス導入部
28 微生物処理領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electron donor supply apparatus 2 Non-porous membrane 3 Volatile organic substance 4 Container 4a Container lower part 4b Container upper part 5 Supply port 6 Volatile organic substance storage tank 7 Supply nozzle 8 Tube 9 Bioreactor 10 Nonwoven fabric 11 Carrier 12 Electron donor supply apparatus Pocket 13 Liquid penetrating member 14 Sheath body 16 Protective material 17 Carrier 20 Gaseous ammonia removal device 21 Sprinkling pump 25 Water 27 Gas inlet 28 Microbial treatment region

Claims (30)

微生物へのエネルギー源となる電子供与体として機能する揮発性有機物と、前記揮発性有機物を浸透させ得る液体浸透部材と、非多孔性膜を少なくとも一部に備える密封構造の容器とを含み、前記容器内に前記揮発性有機物と共に前記液体浸透部材を収容し、前記液体浸透部材は前記揮発性有機物を毛管現象により浸透させて前記非多孔性膜と接触している面の隅々まで供給するものであり、前記揮発性有機物を前記容器の前記非多孔性膜部分から前記非多孔性膜の分子透過性能に支配される速度で前記容器周辺の微生物に供給するものである微生物への電子供与体供給装置。   A volatile organic substance that functions as an electron donor serving as an energy source for microorganisms, a liquid penetrating member that can infiltrate the volatile organic substance, and a container having a sealed structure including at least a non-porous film, The liquid penetrating member is housed in a container together with the volatile organic substance, and the liquid penetrating member permeates the volatile organic substance by capillary action and supplies it to every corner of the surface in contact with the non-porous film. An electron donor to a microorganism that supplies the volatile organic substance from the non-porous membrane portion of the container to a microorganism around the container at a speed governed by the molecular permeation performance of the non-porous film. Feeding device. 微生物へのエネルギー源となる電子供与体として機能する揮発性有機物を浸透させ得る液体浸透部材と、非多孔性膜を一部に備える密封構造の容器と、前記容器に設けられた前記揮発性有機物を補充し得る供給口とを含み、前記容器内に前記液体浸透部材を収容し、前記液体浸透部材は前記揮発性有機物を毛管現象により浸透させて前記非多孔性膜と接触している面の隅々まで供給するものであり、前記供給口から前記揮発性有機物を補充して前記液体浸透部材に前記揮発性有機物を浸透させ、前記揮発性有機物を前記容器の前記非多孔性膜部分から前記非多孔性膜の分子透過性能に支配される速度で前記容器周辺の微生物に供給するものである微生物への電子供与体供給装置。   Liquid penetrating member capable of penetrating a volatile organic substance functioning as an electron donor serving as an energy source for microorganisms, a container having a non-porous membrane partially sealed, and the volatile organic substance provided in the container The liquid penetrating member is accommodated in the container, and the liquid penetrating member permeates the volatile organic matter by capillary action and is in contact with the non-porous membrane. The volatile organic matter is replenished from the supply port to allow the volatile organic matter to permeate the liquid penetrating member, and the volatile organic matter is introduced from the non-porous membrane portion of the container. An apparatus for supplying an electron donor to a microorganism, which supplies the microorganism around the container at a speed governed by the molecular permeation performance of the non-porous membrane. 前記供給口には、揮発性有機物貯留タンクと連通し必要に応じて前記揮発性有機物を補充可能とする供給ノズルが装着されている請求項2に記載の微生物への電子供与体供給装置。   The apparatus for supplying an electron donor to a microorganism according to claim 2, wherein the supply port is equipped with a supply nozzle that communicates with a volatile organic substance storage tank and can replenish the volatile organic substance as necessary. 前記容器を二領域に区画すると共に前記二領域に跨って前記液体浸透部材を配置することにより前記二領域を連通し、前記二領域のうちの一方の領域に前記揮発性有機物を貯留するものである請求項1〜3のいずれか1項に記載の微生物への電子供与体供給装置。   The container is divided into two regions, and the liquid penetrating member is disposed across the two regions to communicate the two regions, and the volatile organic matter is stored in one of the two regions. The electron donor supply device to the microorganism according to any one of claims 1 to 3. 前記容器の形状が袋状である請求項1〜3のいずれか1項に記載の微生物への電子供与体供給装置。   The apparatus for supplying an electron donor to a microorganism according to any one of claims 1 to 3, wherein the container has a bag shape. 微生物へのエネルギー源となる電子供与体として機能する揮発性有機物を浸透させ得る液体浸透部材と、非多孔性膜とを含み、前記液体浸透部材は前記揮発性有機物を毛管現象により浸透させて前記非多孔性膜と接触している面の隅々まで供給するものであり、前記液体浸透部材が前記非多孔性膜で挟持されている積層体が形成されていると共に、前記積層体の周縁部がヒートシールされて前記液体浸透部材の毛管構造が閉塞されている微生物への電子供与体供給装置。   A liquid penetrating member capable of penetrating a volatile organic substance functioning as an electron donor serving as an energy source for microorganisms, and a non-porous film, the liquid penetrating member penetrating the volatile organic substance by capillary action, and Supplying to every corner of the surface in contact with the non-porous membrane, and a laminate in which the liquid penetrating member is sandwiched by the non-porous membrane is formed, and a peripheral portion of the laminate A device for supplying an electron donor to a microorganism in which the capillary structure of the liquid penetrating member is closed by heat sealing. 前記積層体の周縁部が一部を除いてヒートシールされて前記液体浸透部材の毛管構造が閉塞され、前記周縁部の一部は前記液体浸透部材の毛管構造が閉塞されることなく前記揮発性有機物の導入部として確保されている請求項6に記載の微生物への電子供与体供給装置。   The laminated body is heat-sealed except for a part thereof to close the capillary structure of the liquid-permeable member, and a part of the peripheral part is volatile without blocking the capillary structure of the liquid-permeable member. The apparatus for supplying an electron donor to a microorganism according to claim 6, which is secured as an introduction part of an organic substance. 前記揮発性有機物が廃アルコールである請求項1〜7のいずれか1項に記載の微生物への電子供与体供給装置。   The apparatus for supplying an electron donor to a microorganism according to any one of claims 1 to 7, wherein the volatile organic substance is waste alcohol. 前記非多孔性膜はポリエチレン膜またはポリプロピレン膜である請求項1〜8のいずれか1項に記載の微生物への電子供与体供給装置。   The apparatus for supplying an electron donor to a microorganism according to any one of claims 1 to 8, wherein the non-porous film is a polyethylene film or a polypropylene film. 前記非多孔性膜の表面には、前記非多孔性膜を保護する保護材が備えられている請求項1〜9のいずれか1項に記載の微生物への電子供与体供給装置。   The apparatus for supplying an electron donor to a microorganism according to any one of claims 1 to 9, wherein a protective material for protecting the non-porous film is provided on a surface of the non-porous film. 前記非多孔性膜の表面には、微生物を担持し得る担体が備えられている請求項1〜9のいずれか1項に記載の微生物への電子供与体供給装置。   The apparatus for supplying an electron donor to a microorganism according to any one of claims 1 to 9, wherein a carrier capable of supporting the microorganism is provided on a surface of the non-porous membrane. 前記非多孔性膜の表面には、微生物を担持し得る担体が備えられ、前記担体の表面には前記非多孔性膜を保護する保護材が備えられている請求項1〜9のいずれか1項に記載の微生物への電子供与体供給装置。   The surface of the non-porous membrane is provided with a carrier capable of supporting microorganisms, and the surface of the carrier is provided with a protective material for protecting the non-porous membrane. The electron donor supply device to the microorganism according to Item. 前記担体は吸水性ポリマーである請求項11または12に記載の微生物への電子供与体供給装置。   The apparatus for supplying an electron donor to a microorganism according to claim 11 or 12, wherein the carrier is a water-absorbing polymer. 揮発性有機物を浸透させ得る液体浸透部材を非多孔性膜で挟持して積層体を形成する工程と、前記積層体の周縁部をヒートシールして前記液体浸透部材の毛管構造を閉塞させる工程とを含み、前記液体浸透部材は前記揮発性有機物を毛管現象により浸透させて前記非多孔性膜と接触している面の隅々まで供給するものである微生物への電子供与体供給装置の製造方法。   A step of sandwiching a liquid permeation member capable of permeating volatile organic substances with a non-porous film to form a laminate, and a step of heat-sealing the peripheral portion of the laminate to close the capillary structure of the liquid permeation member; And the liquid penetrating member permeates the volatile organic substance by capillary action and supplies it to every corner of the surface in contact with the non-porous membrane. . 揮発性有機物を浸透させ得る液体浸透部材を非多孔性膜で挟持して積層体を形成する工程と、微生物を担持させ得る担体及び前記積層体を外部衝撃から保護する保護材のいずれか一方もしくは双方を前記積層体の表面に備える工程と、前記積層体の周縁部をヒートシールして前記液体浸透部材の毛管構造を閉塞させる工程とを含み、前記液体浸透部材は前記揮発性有機物を毛管現象により浸透させて前記非多孔性膜と接触している面の隅々まで供給するものである微生物への電子供与体供給装置の製造方法。   One of a step of forming a laminate by sandwiching a liquid permeation member capable of permeating volatile organic substances with a non-porous membrane, a carrier capable of supporting microorganisms, and a protective material protecting the laminate from external impacts or A step of providing both on the surface of the laminate, and a step of heat-sealing a peripheral portion of the laminate to close the capillary structure of the liquid-permeable member, and the liquid-permeable member capillaries the volatile organic matter. A method for producing an electron donor supply device for microorganisms, which is supplied to every corner of the surface in contact with the non-porous membrane by being permeated by the method. 前記積層体の周縁部をヒートシールして前記液体浸透部材の毛管構造を閉塞させる工程において、前記積層体の周縁部を一部を除いてヒートシールして前記液体浸透部材の毛管構造を閉塞させると共に前記周縁部の一部は前記液体浸透部材の毛管構造を閉塞させることなく前記揮発性有機物の導入部として確保する請求項14または15に記載の微生物への電子供与体供給装置の製造方法。   In the step of heat-sealing the peripheral portion of the laminated body to close the capillary structure of the liquid-permeable member, the capillary structure of the liquid-permeable member is closed by heat-sealing except for the peripheral portion of the laminated body. The method for producing an electron donor supply device for a microorganism according to claim 14 or 15, wherein a part of the peripheral portion is secured as an introduction portion for the volatile organic matter without blocking the capillary structure of the liquid penetrating member. 非多孔性膜を少なくとも一部に備える密封構造の容器中に、微生物のエネルギー源となる電子供与体として機能する揮発性有機物と共に前記揮発性有機物を浸透させ得る液体浸透部材を収容し、前記液体浸透部材は前記揮発性有機物を毛管現象により浸透させて前記非多孔性膜と接触している面の隅々まで供給するものであり、前記液体浸透部材の全面に浸透している前記揮発性有機物を前記液体浸透部材と接触している前記非多孔性膜の面の隅々まで供給して、前記揮発性有機物を前記容器の前記非多孔性膜部分から前記非多孔性膜の分子透過性能に支配される速度で前記容器周辺の微生物に供給することを特徴とする微生物への電子供与体供給方法。   A liquid-permeable member capable of permeating the volatile organic substance together with the volatile organic substance functioning as an electron donor serving as an energy source of microorganisms is contained in a container having a sealed structure including at least a part of the non-porous film, and the liquid The osmotic member penetrates the volatile organic substance by capillary action and supplies it to every corner of the surface in contact with the non-porous membrane, and the volatile organic substance penetrates the entire surface of the liquid permeable member. To the corners of the surface of the non-porous membrane that is in contact with the liquid penetrating member, the volatile organic matter is transferred from the non-porous membrane portion of the container to the molecular permeation performance of the non-porous membrane. A method for supplying an electron donor to a microorganism, wherein the microorganism is supplied to the microorganism around the container at a controlled rate. 非多孔性膜を少なくとも一部に備える密封構造の容器中に、微生物のエネルギー源となる電子供与体として機能する揮発性有機物を浸透させ得る液体浸透部材を収容すると共に前記揮発性有機物を補充し得る供給口を前記容器に設けて、前記供給口から前記揮発性有機物を補充することにより前記液体浸透部材に前記揮発性有機物を浸透させ、前記液体浸透部材は前記揮発性有機物を毛管現象により浸透させて前記非多孔性膜と接触している面の隅々まで供給するものであり、前記液体浸透部材の全面に浸透している前記揮発性有機物を前記液体浸透部材と接触している前記非多孔性膜の面の隅々まで供給して、前記揮発性有機物を前記容器の前記非多孔性膜部分から前記非多孔性膜の分子透過性能に支配される速度で前記容器周辺の微生物に供給することを特徴とする微生物への電子供与体供給方法。   A container having a sealed structure including at least a part of a non-porous membrane contains a liquid penetrating member capable of penetrating a volatile organic substance functioning as an electron donor serving as an energy source of microorganisms and supplemented with the volatile organic substance. A supply port to be obtained is provided in the container, and the volatile organic matter is permeated into the liquid penetrating member by replenishing the volatile organic matter from the supply port, and the liquid penetrating member penetrates the volatile organic matter by capillary action. And supplying to every corner of the surface that is in contact with the non-porous membrane, and the non-volatile organic matter that has permeated the entire surface of the liquid permeable member is in contact with the liquid permeable member. Microorganisms around the container are supplied to every corner of the surface of the porous membrane, and the volatile organic substance is controlled from the nonporous membrane portion of the container to the molecular permeation performance of the nonporous membrane. Electron donor supply method to the microorganisms and supplying. 前記容器の下部に押圧力を掛けると共に前記押圧力が掛けられていない前記容器の上部に前記揮発性有機物を貯留し、前記液体浸透部材は前記容器の前記下部と前記上部に跨って配置されて、貯留している前記揮発性有機物が前記液体浸透部材の全面に浸透して供給される請求項17または18に記載の微生物への電子供与体供給方法。   The volatile organic substance is stored in an upper portion of the container that is not subjected to the pressing force while applying a pressing force to the lower portion of the container, and the liquid penetrating member is disposed across the lower portion and the upper portion of the container. The method for supplying an electron donor to a microorganism according to claim 17 or 18, wherein the stored volatile organic substance is supplied by penetrating the entire surface of the liquid penetrating member. 目的とする成分の除去に有効な微生物を固定した担体が、請求項1〜10のいずれか1項に記載の微生物への電子供与体供給装置の非多孔性膜部分の周りに配置されているバイオリアクター。   The support | carrier which fixed the microorganisms effective in the removal of the target component is arrange | positioned around the non-porous membrane part of the electron donor supply apparatus to the microorganisms of any one of Claims 1-10. Bioreactor. 前記担体が、前記非多孔性膜部分に当てられて貼着されている請求項20に記載のバイオリアクター。   21. The bioreactor according to claim 20, wherein the carrier is applied to and adhered to the non-porous membrane part. 前記担体を袋形状とし、その内側の空間に請求項1〜10のいずれか1項に記載の微生物への電子供与体供給装置を収容したものである請求項20に記載のバイオリアクター。   The bioreactor according to claim 20, wherein the carrier is formed into a bag shape, and the electron donor supply device for microorganisms according to any one of claims 1 to 10 is accommodated in a space inside the bag. 前記担体は吸水性ポリマーである請求項20に記載のバイオリアクター。   21. A bioreactor according to claim 20, wherein the carrier is a water-absorbing polymer. 請求項1〜10のいずれか1項に記載の微生物への電子供与体供給装置の前記非多孔性膜の表面に微生物を直接担持させてなるバイオリアクター。   The bioreactor which makes microorganisms carry | support directly on the surface of the said non-porous membrane of the electron donor supply apparatus to microorganisms of any one of Claims 1-10. 被処理液中の目的とする成分の除去に有効な微生物と前記微生物が産生する物質を酸化または還元する微生物とをそれぞれ1種または2種以上固定化した担体の一方の面に被処理液を接触させ他面に請求項1〜10のいずれか1項に記載の微生物への電子供与体供給装置を接触させたものである請求項20に記載のバイオリアクター。   A liquid to be treated is provided on one surface of a carrier on which one or two or more microorganisms that are effective in removing a target component in the liquid to be treated and microorganisms that oxidize or reduce substances produced by the microorganism are immobilized. 21. The bioreactor according to claim 20, wherein the electron donor supply device for microorganisms according to any one of claims 1 to 10 is brought into contact with the other surface. 前記被処理液中の目的とする成分の除去に有効な微生物としてはアンモニア酸化菌、前記微生物が産生する物質を還元する微生物としては脱窒菌を用いる請求項25に記載のバイオリアクター。   The bioreactor according to claim 25, wherein ammonia-oxidizing bacteria are used as microorganisms effective for removing a target component in the liquid to be treated, and denitrifying bacteria are used as microorganisms that reduce substances produced by the microorganisms. ガス状アンモニアと水とを接触させて前記ガス状アンモニアを前記水に溶解させる第一の工程と、前記ガス状アンモニアと接触させた前記水をアンモニア酸化菌またはアンモニア酸化菌と亜硝酸酸化菌及び脱窒菌が存在している微生物領域に接触させる第二の工程とを含み、前記微生物領域に請求項1〜10のいずれか1項に記載の電子供与体供給装置を配置して、前記揮発性有機物を前記電子供与体供給装置の前記容器の前記非多孔性膜部分から前記非多孔性膜の分子透過性能に支配される速度で前記容器周辺の脱窒菌に供給し、前記アンモニア酸化菌により生成された亜硝酸イオンまたは前記アンモニア酸化菌により生成された亜硝酸イオンと前記亜硝酸酸化菌により生成された硝酸イオンが窒素ガスに還元されるガス状アンモニアの除去方法。   A first step of bringing gaseous ammonia and water into contact with each other to dissolve the gaseous ammonia in the water; and the water that has been brought into contact with the gaseous ammonia to be ammonia oxidizing bacteria or ammonia oxidizing bacteria and nitrite oxidizing bacteria; A second step of contacting a microbial region where denitrifying bacteria are present, and arranging the electron donor supply device according to any one of claims 1 to 10 in the microbial region, and Organic matter is supplied from the non-porous membrane portion of the container of the electron donor supply device to the denitrifying bacteria around the container at a rate governed by the molecular permeation performance of the non-porous membrane, and generated by the ammonia oxidizing bacteria Nitrite ions produced by the ammonia-oxidizing bacteria and gaseous ammonia that is reduced to nitrogen gas by the nitrate ions produced by the nitrite-oxidizing bacteria Method. ガス状アンモニアと水とを接触させ、前記ガス状アンモニアを前記水に溶解させてアンモニア含有水を得る第一の工程と、前記アンモニア含有水を請求項26に記載のバイオリアクター接触させる第二の工程とを含むガス状アンモニアの除去方法。 Contacting the gaseous ammonia and water, a first step of obtaining a ammonia-containing water to dissolve the gaseous ammonia to the water, the second contacting the ammonia-containing water to the bioreactor of claim 26 The gaseous ammonia removal method including these steps. ガス状アンモニアを導入するガス導入部と、前記ガス導入部から導入された前記ガス状アンモニアに水を接触させてアンモニア含有水を得る散水手段と、前記アンモニア含有水を接触させて前記アンモニア含有水に含まれているアンモニウムイオンを分解処理する微生物処理領域とを備え、前記微生物処理領域にはアンモニア酸化菌またはアンモニア酸化菌と亜硝酸酸化菌及び脱窒菌を存在させると共に請求項1〜10のいずれか1項に記載の電子供与体供給装置を配置しているものであるガス状アンモニアの除去装置。   A gas introduction part for introducing gaseous ammonia; watering means for obtaining ammonia-containing water by bringing water into contact with the gaseous ammonia introduced from the gas introduction part; and the ammonia-containing water by bringing the ammonia-containing water into contact therewith. A microbial treatment region for decomposing ammonium ions contained in the microbial treatment region, wherein the microbial treatment region contains ammonia-oxidizing bacteria or ammonia-oxidizing bacteria, nitrite-oxidizing bacteria, and denitrifying bacteria, and An apparatus for removing gaseous ammonia, comprising the electron donor supply device according to claim 1. ガス状アンモニアを導入するガス導入部と、前記ガス導入部から導入された前記ガス状アンモニアに水を接触させてアンモニア含有水を得る散水手段と、前記アンモニア含有水を接触させて前記アンモニア含有水に含まれているアンモニウムイオンを分解処理する請求項26に記載のバイオリアクターとを含むものであるガス状アンモニアの除去装置。   A gas introduction part for introducing gaseous ammonia; watering means for obtaining ammonia-containing water by bringing water into contact with the gaseous ammonia introduced from the gas introduction part; and the ammonia-containing water by bringing the ammonia-containing water into contact therewith. An apparatus for removing gaseous ammonia, comprising the bioreactor according to claim 26, wherein the bioreactor according to claim 26 decomposes ammonium ions contained in the gas.
JP2006201123A 2006-07-24 2006-07-24 Method and apparatus for supplying electron donor to microorganism and bioreactor using the same Expired - Fee Related JP5165866B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006201123A JP5165866B2 (en) 2006-07-24 2006-07-24 Method and apparatus for supplying electron donor to microorganism and bioreactor using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006201123A JP5165866B2 (en) 2006-07-24 2006-07-24 Method and apparatus for supplying electron donor to microorganism and bioreactor using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008023488A JP2008023488A (en) 2008-02-07
JP5165866B2 true JP5165866B2 (en) 2013-03-21

Family

ID=39114678

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006201123A Expired - Fee Related JP5165866B2 (en) 2006-07-24 2006-07-24 Method and apparatus for supplying electron donor to microorganism and bioreactor using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5165866B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5324201B2 (en) * 2008-12-10 2013-10-23 拓朗 藤田 Nitric acid removal bioreactor, nitric acid removal biofilm generation method and nitric acid removal method
JP5326766B2 (en) * 2009-04-16 2013-10-30 株式会社Ihi Waste water treatment method, waste water treatment apparatus, energy gas purification method and purification system
JP5222234B2 (en) * 2009-06-24 2013-06-26 一般財団法人電力中央研究所 Device for supplying electron donor to microorganism and method of using the same
JP5456401B2 (en) * 2009-07-27 2014-03-26 一般財団法人電力中央研究所 Wastewater treatment method and system
JP5662809B2 (en) * 2011-01-12 2015-02-04 一般財団法人電力中央研究所 Electron donor supply device and denitrification bioreactor
JP5951453B2 (en) * 2012-11-20 2016-07-13 一般財団法人電力中央研究所 Electron donor supply method and electron donor supply device to microorganism, aquatic organism breeding tank and filtration tank using this electron donor supply device
JP5519043B2 (en) * 2013-02-12 2014-06-11 一般財団法人電力中央研究所 Device for supplying electron donor to microorganism and method of using the same

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55109444A (en) * 1979-02-17 1980-08-22 Daishiro Fujishima Deoxidizing agent composition
JP2887737B2 (en) * 1994-12-24 1999-04-26 財団法人電力中央研究所 Bioreactor
JP3412328B2 (en) * 1995-04-20 2003-06-03 日立プラント建設株式会社 Sewage treatment equipment
JPH1085782A (en) * 1996-09-13 1998-04-07 Susumu Maruyama Bacterium implantation tool
JPH10165177A (en) * 1996-12-13 1998-06-23 Susumu Maruyama Bacteria implanting tool and its production
JPH10323694A (en) * 1997-05-23 1998-12-08 Hiroshima Pref Gov Method for removing nitrogen in water containing nitrate and denitrification bioreactor
JP3338338B2 (en) * 1997-07-31 2002-10-28 東レエンジニアリング株式会社 Bioreactor
JP3025964B1 (en) * 1999-02-23 2000-03-27 広島県 Removal method of nitrogen from water containing nitrate nitrogen and denitrification bioreactor
JP2000288584A (en) * 1999-04-02 2000-10-17 Japan Steel Works Ltd:The Donor diaphragm for microorganism and production thereof
JP3298562B2 (en) * 1999-05-31 2002-07-02 松下電器産業株式会社 Denitrification accelerator and water treatment method using this denitrification accelerator
JP2001321141A (en) * 2000-05-12 2001-11-20 Ueno Seiyaku Oyo Kenkyusho:Kk Food preservative
JP3784686B2 (en) * 2001-10-12 2006-06-14 東レエンジニアリング株式会社 Bioreactor
JP2003340482A (en) * 2002-05-29 2003-12-02 Seiji Yokokura Water quality improver and method for improving water quality
JP4224016B2 (en) * 2004-11-10 2009-02-12 秀雄 来田 Denitrification device and aquaculture equipment provided with the same
JP2006231254A (en) * 2005-02-28 2006-09-07 Nitchitsu Co Ltd Denitrification matrix retaining material, nozzle for denitrification matrix and method for cleaning water quality
EP1918255A4 (en) * 2005-06-15 2009-07-29 Central Res Inst Elect Method of feeding microbial activity controlling substance, apparatus therefor, and making use of the same, method of environmental cleanup and bioreactor
JP4864444B2 (en) * 2005-12-14 2012-02-01 財団法人電力中央研究所 Bioreactor
JP4719095B2 (en) * 2006-03-30 2011-07-06 財団法人電力中央研究所 Treatment method of wastewater containing selenate compound by microorganisms
JP4671432B2 (en) * 2006-05-02 2011-04-20 財団法人電力中央研究所 Method for treating heavy metal-containing liquid
JP4719094B2 (en) * 2006-07-07 2011-07-06 財団法人電力中央研究所 Method for treating liquid containing selenate compound using microorganisms
JP4747050B2 (en) * 2006-07-24 2011-08-10 財団法人電力中央研究所 Soil purification method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008023488A (en) 2008-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5335238B2 (en) Microbial activity control substance supply method and apparatus, environmental purification method and bioreactor using the same
JP5165866B2 (en) Method and apparatus for supplying electron donor to microorganism and bioreactor using the same
US7556961B2 (en) Method for collecting and acclimatizing anaerobic ammonuim oxidizing bacteria, and denitrifing water
JP4719095B2 (en) Treatment method of wastewater containing selenate compound by microorganisms
JP4864444B2 (en) Bioreactor
CN101198555A (en) Method of feeding microbial activity controlling substance, apparatus therefor, and making use of the same, method of environmental cleanup and bioreactor
JPH08224076A (en) Bioreactor
JP4778938B2 (en) Environmental pollutant treatment method and bioreactor
JP4719094B2 (en) Method for treating liquid containing selenate compound using microorganisms
JP4747050B2 (en) Soil purification method
JP5523800B2 (en) Organic wastewater treatment method and treatment equipment
JP2009195831A (en) Method and system for treating drain water
JP3338338B2 (en) Bioreactor
JP4734182B2 (en) Bioreactor and method for decomposing and removing ammonia gas using the bioreactor
JP5519043B2 (en) Device for supplying electron donor to microorganism and method of using the same
JP5222234B2 (en) Device for supplying electron donor to microorganism and method of using the same
JP5662809B2 (en) Electron donor supply device and denitrification bioreactor
Li et al. Comparative study of the nitrification characteristics of two different nitrifier immobilization methods
JP3906344B2 (en) Waste water treatment apparatus and waste water treatment method
JP2008150234A (en) Method and apparatus for supplying oxygen
JP4956172B2 (en) Deoxygenation method and apparatus
JP5456401B2 (en) Wastewater treatment method and system
Uemoto et al. Nitrogen removal with a dual bag system capable of simultaneous nitrification and denitrification
JP2004025092A (en) Hardly decomposable substance treatment device
JP5951453B2 (en) Electron donor supply method and electron donor supply device to microorganism, aquatic organism breeding tank and filtration tank using this electron donor supply device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090722

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100917

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120327

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120528

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20120530

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20120530

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120703

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120903

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120925

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121121

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121211

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121220

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151228

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5165866

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees